Український антарктичний журнал

Том 22 № 2(29) (2024): Український антарктичний журнал
Articles

Дослідження магнітного відгуку на поширення АГХ за вимірами на станції «Академік Вернадський»

PDF (English)
  • Алла Федоренко,
  • Євген Крючков,
  • Анна Войцеховська,
  • Ігор Жук
Алла Федоренко
Інститут космічних досліджень Національної академії наук України та Державного космічного агентства України, м. Київ, 03187, Україна
Євген Крючков
Інститут космічних досліджень Національної академії наук України та Державного космічного агентства України, м. Київ, 03187, Україна
Анна Войцеховська
Інститут космічних досліджень Національної академії наук України та Державного космічного агентства України, м. Київ, 03187, Україна
Ігор Жук
Інститут космічних досліджень Національної академії наук України та Державного космічного агентства України, м. Київ, 03187, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2024.735
Опубліковано December 31, 2024
Ключові слова
  • атмосферні гравітаційні хвилі,
  • геомагнітні пульсації,
  • флуктуації магнітного поля
Як цитувати
Федоренко, А., Крючков, Є., Войцеховська, А., & Жук, І. (2024). Дослідження магнітного відгуку на поширення АГХ за вимірами на станції «Академік Вернадський». Український антарктичний журнал, 22(2(29), 172-185. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2024.735

Авторське право (c) 2024 Український антарктичний журнал

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

З метою пошуку електромагнітного відгуку на поширення атмосферних гравітаційних хвиль (АГХ) досліджено хвильові флуктуації магнітного поля за даними вимірювань на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський». Проаналізовано неперервні дані вимірювань трьох компонент геомагнітного поля впродовж січня-березня 2024 року. Розглянуто хвильові флуктуації магнітного поля в діапазоні періодів 5‒60 хв, що відповідають середньомасштабним АГХ в атмосфері Землі. Впродовж січня-березня всього було проаналізовано 500 хвильових подій, амплітуди яких складали від ~1 нТл до кількох десятків нТл. Спостерігалося дві групи переважаючих періодів: ~5–12 хв (включаючи період Брента-Вяйсяля) та 25–30 хв. Висловлено припущення, що існування цих двох груп періодів вказує на різне походження АГХ. Цей отриманий новий результат показує на експериментальну можливість відокремлення ефектів впливів АГХ «знизу» та «згори». Визначено часові інтервали впродовж доби, коли флуктуації магнітного поля спостерігаються найчастіше. Одночасно у всіх трьох компонентах магнітного поля флуктуації спостерігаються у вечірні години. У геомагнітно-спокійних умовах помічено добову асиметрію у частоті появи меридіональних і зональних збурень. Хвильова активність у меридіональній Bx та вертикальній Bz компонентах магнітного поля реєструється переважно вранці та увечері за UT. У зональній компоненті By хвильові збурення переважають вдень від 10 до 14 годин UT, а також спостерігаються увечері. У березні 2024 року сталися дві геомагнітні бурі, під час яких спостерігалося одночасне зростання амплітуд флуктуацій магнітного поля у різних діапазонах періодів. Досліджені флуктуації магнітного поля можуть бути спричинені модуляцією полярних струмових систем та (або) генерацією динамо-струму при поширенні АГХ на висотах Е-області іоносфери. Для того щоб встановити, який механізм переважає у формуванні спостережуваного електромагнітного відгуку, необхідні подальші дослідження.

 

PDF (English)

Посилання

  1. Fedorenko, A. K, Bespalova, A. V, Cheremnykh, O. K., & Kryuchkov, E. I. (2015). A dominant acoustic-gravity mode in the polar thermosphere. Annales Geophysicae, 33(1), 101–108. https://doi.org/10.5194/angeo-33-101-2015
  2. Fedorenko, A. K., Kryuchkov, E. I., Cheremnykh, O. K., & Melnychuk, S. V. (2024). Propagation of acoustic-gravity waves in inhomogeneous wind flows of the polar atmosphere. Kinematics and Physics of Celestial Bodies, 40, 15–23. https://doi.org/10.3103/S0884591324010045
  3. Heyns, M. J., Lotz, S. I., & Gaunt, C. T. (2020). Geomagnetic pulsations driving geomagnetically induced currents. Space Weather, 19(2), e2020SW002557. https://doi.org/10.1029/2020SW002557
  4. Innis, J. L., & Conde, M. (2002). Characterization of acoustic-gravity waves in the upper thermosphere using Dynamics Explorer 2 Wind and Temperature Spectrometer (WATS) and Neutral Atmosphere Composition Spectrometer (NACS) data. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 107(A12), SIA 1-1–SIA 1–22. https://doi.org/10.1029/2002JA009370
  5. Jacobson, A. R., & Bernhardt, P. A. (1985). Electrostatic effects in the coupling of upper atmospheric waves to ionospheric plasma. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 90(A7), 6533–6541. https://doi.org/10.1029/JA090iA07p06533
  6. Kelley, M. C. (1989). The Earth’s Ionosphere. Plasma Physics and Electrodynamics. Academic Press, Inc. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-404013-7.X5001-1
  7. Lizunov, G., Skorokhod, T., Hayakawa, M., & Korepanov, V. (2020). Formation of ionospheric precursors of earthquakes – Probable mechanism and its substantiation. Open Journal of Earthquake Research, 9(2), 142–169. https://doi.org/10.4236/ojer.2020.92009
  8. McPherron, R. L. (2005). Magnetic pulsations: Their sources and relation to solar wind and geomagnetic activity. Surveys in Geophysics, 26, 545–592. https://doi.org/10.1007/s10712-005-1758-7
  9. Negale, M. R., Taylor, M. J., Nicolls, M. J., Vadas, S. L., Nielsen, K., & Heinselman, C. J. (2018). Seasonal propagation characteristics of MSTIDs observed at high latitudes over Central Alaska using the Poker Flat Incoherent Scatter Radar. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 123(7), 5717–5737. https://doi.org/10.1029/2017JA024876
  10. Paznukhov, V. V., Sopin, A. A., Galushko, V. G., Kashcheyev, A. S., Koloskov, A. V., Yampolski, Y. M, & Zalizovski, A. V. (2022). Occurrence and characteristics of Traveling Ionospheric Disturbances in the Antarctic Peninsula region. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 127(11), e2022JA030895. https://doi.org/10.1029/2022JA030895
  11. Prakash, S., & Pandey, R. (1985). Generadon of electric fields due to the gravity wave winds and their transmission to other ionospheric regions. Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics, 47(4), 363–374. https://doi.org/10.1016/0021-9169(85)90016-9
  12. Pulkkinen, A., Thomson, A., Clarke, E., & McKay, A. (2003). April 2000 geomagnetic storm: Ionospheric drivers of large geomagnetically induced currents. Annales Geophysicae, 21(3), 709–717. https://doi.org/10.5194/angeo-21-709-2003
  13. Saito, T. (1978). Long-period irregular magnetic pulsation, Pi3. Space Science Reviews, 21(4), 427–467. https://doi.org/10.1007/BF00173068
  14. Vlasov, D. I., Fedorenko, A. K., Kryuchkov, E. I., Cheremnykh, O. K., & Zhuk, I. T. (2022). Seasonal features of the spatial distribution of atmospheric gravity waves in the Earth’s polar thermosphere. Kinematics and Physics of Celestial Bodies, 38, 73–82. https://doi.org/10.3103/s0884591322020076
  15. Yampolsky, Yu., Zalizovsky, A., Litvinenko, L., Lizunov, G., Groves, K., & Moldvin, M. (2004). Magnetic field variations in Antarctica and the conjugate region (New England) stimulated by cyclone activity. Radio-Physics and Radio-Astronomy, 9(2), 130–151.
  16. Zhang, S.-R., Erickson, P. J., Coster, A. J., Rideout, W., Vierinen, J., Jonah, O., & Goncharenko, L. P. (2019). Subauroral and polar traveling ionospheric disturbances during the 7–9 September 2017 storms. Space Weather, 17(12), 1748–1764. https://doi.org/10.1029/2019sw002325