Physics of auroral phenomena : proceedings of the 35th Annual seminar, Apatity, 28 Februaru – 02 March, 2012 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2012. - 187 с. : ил., табл.

А.Е. Левитин и др. Часовые геомагнитные вариации относятся к числу наиболее изученных вариаций. Это связано с тем, что непрерывная регистрация их наземными магнитометрами в обсерваториях ведется уже много лет. Такие измерения обеспечивают сегодня важную часть общей информации о состоянии магнитосферы на основе индексов геомагнитной активности и определения в реальном масштабе времени начала и фаз магнитосферных бурь и суббурь. Зоны локальных максимумов геомагнитной активности на земной поверхности соответствуют основным зонам высыпаний энергичных частиц и позволяют идентифицировать отдельные области и границы магнитосферы. Связь фиксируемых в обсерваториях геомагнитных вариаций с параметрами межпланетной среды используются для построения моделей магнитосферных токовых систем. Важным преимуществом наземных измерений геомагнитных вариаций по сравнению со спутниковыми измерениями является то, что они позволяют следить за состоянием магнитосферы на непрерывной основе. Если спутник в каждый момент времени отображает электромагнитную ситуацию в отдельной точке околоземного пространства, то проведение наземных измерений позволяет отображать её одновременно в солидном пространственном объеме. Новый метод описания часовых амплитуд компонент вектора геомагнитного поля на обсерватории включает в себя обработку геомагнитных обсерваторских данных за период 2007-2009 гг., среди которых 2009 г. общепризнан годом самого спокойного состояния солнечной и геомагнитной активности. Для каждого месяца 2009 г. выбирается самый геомагнитно спокойный день. Он является уровнем отсчета геомагнитной активности для всех предыдущих последующих лет обсерваторских наблюдений геомагнитного поля в обсерватории для данного месяца года. Амплитуды всех часов этого дня далее вычитаются из часовых амплитуд всех предыдущих и последующих лет такого же месяца. Поправка на вековой ход магнитного поля Земли обычно находится из разности среднегодовых амплитуд компонент вектора геомагнитного поля двух соседних годов. Таким образом, мы получаем часовые амплитуды для каждого часа каждого дня всех лет работы обсерватории в нТ. Теперь, получив количественную картину часовых амплитуд за годы работы обсерватории, мы можем определить самый магнитно-возмущенный час, самый магнитно-возмушенный день, месяц и год за этот период. На основе этих данных можно получить шкалу оценки возмущенности любого часа, дня, месяца, года в прошлом и в настоящем относительно этих максимумов. Если этот метод распространить на все существующие обсерватории, то можно получить возможность строить карту текущей геомагнитной активности по территории всей планеты. Анализ геомагнитной активности в полярной шапке при значительной северной вертикальной компоненте ММП Мы опробовали описанный выше метод представления геомагнитной активности для обсерватории ИЗМИРАН и применили его для четырех обсерваторий северной полярной шапки, для которых имеются длинные ряды данных. На рис.1 приводится пример такой оценки по распределению Я-компоненты геомагнитного поля. Амплитуды компоненты Я отсчитаны от спокойного уровня, рассчитанного для каждой станции описанным выше методом, что позволяет оценивать изменение магнитного поля на разных станциях не только качественно, но и количественно, и позволяет выявить события, когда амплитуды Я компоненты были значительными в течение несколько часов подряд и сравнить их пространственное распределение. Согласно модели ИЗМИРАН [Feldstein and Levitin, 1986] в периоды, когда амплитуды Bz ММП в течение нескольких часов подряд (от 2-3 часов до > 10 часов), были значительно больше, чем!нТл, должны возникать значительные возмущения компонент геомагнитного поля в полярной шапке, но при этом значительные геомагнитные возмущения в области авроральных широт должны отсутствовать. Проанализировав данные ММП на уровне орбиты Земли за 1964-2009 гг. мы выбрали события, когда значения северной Bz компоненты были значительными в течение достаточно длинных интервалов, и получили связь значительных амплитуд часовых значений геомагнитного поля на обсерваториях полярной шапки с состоянием ММП. На рисунках 1 и 2 приводится характеристика двух событий, во время которых Bz оставалась большей, чем 7 нТл, в течение 27 (рис. 1) и 13 (рис. 2) часов подряд. Каждое событие характеризуется параметрами ММП и солнечного ветра. Геомагнитная активность показана стандартными индексами. Отметим, что в рассматриваемый интервал на двух наиболее высоких станциях регистрируются возмущения, ослабевающие с широтой. Индекс AL в то же время не показывает какого-либо повышения активности в авроральной зоне. Несомненной причиной роста геомагнитной активности в полярной шапке при положительной Bz ММП является прямое проникновение электрического поля солнечного ветра прямо из межпланетной среды вдоль этого поля. Природа высокоамплитудной Bz » 1нТл компоненты ММП может быть, по нашему мнению, связана с её присутствием в корональных выбросах солнечной плазмы, в первую очередь в магнитных облаках. Наши исследования связи геомагнитной активности в периоды магнитных бурь с магнитными облаками, [ Бархатов, 2008; Бархатов, 2009] привели к следующему выводу. 60