НАБЛЮДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ FM-CW / MAGDAS ВО ВРЕМЯ ВНЕЗАПНОГО НАЧАЛА МАГНИТНЫХ БУРЬ

• скачать

Ключевые слова: внезапное начало (ВН); радар; ионосферное электрическое поле;
ионосфера; магнитное поле

Внезапное увеличение динамического давления (Psw) солнечного ветра приводит к
внезапному увеличению геомагнитного поля, особенно на низких широтах. Такое явление
называется внезапное геомагнитное начало (ВН). Магнитное возмущенное поле ВН
изучалось многими исследователями. Тем не менее, электрические поля, связанные с ВН,
в ионосфере на низких широтах еще не достаточно изучены.
Для того чтобы измерять электрические поля, в Сасагури, Фукуока (магнитная
широта=23.2 градусов, магнитная долгота=199.6 градусов), нами разработан радар FM-
CW (ВС радар). Наблюдения радара FM-CW были начаты в ноябре 2002 г. С помощью
доплеровского режима наблюдения радара можно определять скорость вертикального
смещения (v) ионосферы и ее высоту с 10-сек выборкой. Ионосферное электрическое поле
Е получается с помощью отношения E = -v x B. Для расчета магнитного поля (В) в
Сасагури используется модель IGRF. С помощью вышеупомянутого отношения можно
измерить ионосферное электрическое поле в восточно-западном направлении, а также
можно наблюдать короткопериодные явления электрических полей, проникающих (или
распространяющихся) из магнитопаузы в низкоширотную ионосферу.
Мы выбрали 40 событий с ВН, которые были определены магнитометром в KUJ
(широта =23.6градусов, долгота =203.2 градусов) и FM-CW радаром за период с 2002 по
2005 гг. Магнитная станция является частью тихоокеанской цепи CPMN [Юмото и группа
CPMN, 2001]. Сначала проанализированы изменения ступенчато-подобной функции
ионосферных электрических полей во время ВН и обнаружили, что ионосферные
электрические поля направлены на восток в дневное время (06-20 LT) и на запад в ночное
время (17-07 LT). Средний диапазон амплитуды электрических полей составляет 0,5 мВ/м
в дневное время и 1,0 мВ/м в ночное время. Мы сравнили изменения ступенчато-подобной
функции электрических полей с изменениями ступенчато-подобной функции магнитных
полей во время ВН и обнаружили положительную корреляцию (коэффициент корреляции
=0.70) между изменениями электрических и магнитных полей. Мы также сравнили
ионосферные электрические поля с изменениями в Psw во время межпланетного ударного
события. Между ними наблюдалась слабая корреляция (коэффициент корреляции =0.65),
в то время как между электрическими полями солнечного ветра (Esw) и ионосферными
электрическими полями не было найдено никакой корреляции. Кажется, что ионосферные
электрические поля зависят в основном от Psw.
Эти наблюдения предполагают, что ионосферные электрические поля на низких
широтах во время ВН состоят из электрических полей утро-вечер со средней амплитудой
0,75 м/Вм, которые проникают из полярной ионосферы в экваториальную ионосферу и
направленных на запад электрических полей волн сжатия со средней амплитудой 0,25
мВ/м, которые распространяются поперек магнитосферы.