Глобальные характеристики связи между экваториальными электроджетами и нейтральным ветром в области мезосфера-термосфера-ионосфера

Абе С.1, Шинбори А.2, Ятагай А2, Икеда Д.3, Юмото Р1, Тсуда Т. и IUGONET1
  1. Международный центр исследования космической погоды и образования, Университет Кюшу, Фукуока, Япония
  2. Научно-исследовательский институт возобновляемой среды обитания человека, Университет Киото, Япония
  3. Отдел информационных технологий, Университет Кюшу, Фукуока, Япония

Экваториальный электроджет (ЭЭД) представляет собой огромный ток, который течет
в восточном направлении на дневной стороне экваториальной области ионосферы
Земли по узкому каналу (±(3 ∼ 5)◦ в широтном диапазоне). Ток
ЭЭД регистрируется как усиленная магнитная вариация горизонтальной компоненты
геомагнитного поля на дневной стороне магнитного экватора. Основной механизм
ЭЭД - эффект поляризованного электрического поля в Е области ионосферы на
магнитном экваторе, вызванное горизонтальным магнитным полем на магнитном
экваторе [например, Forbes, 1981]. В результате недавних исследований многие
ученые говорят о связи нейтрального ветра и ЭЭД [например, Fang et al., 2008,
Aveiro et al., 2009].Тем не менее, из-за отсутствия долгосрочного анализа
сравнения данных геомагнитного поля и ветра, полученных с помощью наземных
магнитометров и атмосферных радаров, еще не была установлена точная связь между
ЭЭД и колебаниями нейтрального ветра в области мезосферы и нижней термосферы
(МНТ). Мы сравнили многолетние данные вариаций геомагнитного поля, полученные с
наземных магнитометров, которые принадлежат системе MAGDAS, управляемой
Международным Центром Наук о Космической погоде и Образования университета
Кюшу, и данные солнечного ветра, полученные с помощью радара средней частоты
(СЧ), который контролирует Исследовательский Институт Устойчивой Гуманосферы
Университета Киото. Эта аппаратура установлена в экваториальной области. В
результате мы обнаружили, что взаимосвязь между вариациями зонального ветра и
остаточным ЭЭД имела четкую обратную корреляцию. Здесь остаточный ЭЭД
определяется как отклонение от сглаживающей кривой второго порядка между
потоком EUV и амплитудой ЭЭД. Эти результаты предполагают, что вертикальный ток
(Jz), который генерируется действием динамо в результате зонального ветра
перпендикулярно фоновому магнитному полю, меняет проводимость Каулинка,
полученной при условии Jz=0. Эта тенденция наблюдается не только в Азиатской
части Тихоокеанской зоны (близко к радару), а также в Южной Африке (далеко от
радара). Мы также выполнили частотный анализ, чтобы численно определить
взаимосвязь зонального ветра и остаточного ЭЭД и обнаружили, что как
нейтральный ветер, так и остаточный ЭЭД имею практически одну и ту же
преобладающую частоту с небольшой разницей. К тому же, мы выполнили
сравнительный анализ с данными нейтрального ветра, зарегистрированными на
спутнике и обнаружили, что возмущение нейтрального ветра имеет почти одну и ту
же преобладающую частоту в экваториальной области.