Physics of auroral phenomena : proceedings of the 38th annual seminar, Apatity, 2-6 march, 2015 / [ed. board: A. G. Yahnin, N. V. Semenova]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2015. - 189 с. : ил., табл.

СИНХРОНИЗАЦИЯ СКЕЛЕТОННЫХ КАРТИН ВЕЙВЛЕТ СПЕКТРАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ВДОЛЬ 210 МЕРИДИАНА КАК ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ СОСТОЯНИЯ МАГНИТОСФЕРЫ H.А. Бархатов, С.Е. Ревунов, Д.В. Шадруков Нижегородский Государственный Педагогический Университет им. К. Минина Нижний Новгород Аннотация. Разработан метод корреляционно-скелетонной обработки низкочастотных возмущений МГД диапазона компонент геомагнитного поля регистрируемых вдоль 2 1 0 меридиана для анализа их пространственно-временного распределения на разных этапах геомагнитных бурь. В основу метода положено выполнение постпроцессинга пространственно-временного вейвлет-анализа возмущений с представлением результатов расчета спектров в виде скелетонных картин. Они могут быть использованы как диагностический инструмент состояния магнитосферы. Предлагаемая методика позволяет найти интервалы синхронизации колебательных процессов вдоль геомагнитного меридиана, появление которых можно использовать как предвестников глобального магнитного возмущения. I. Введение Исследование фундаментальных механизмов генерации длиннопериодных геомагнитных пульсаций Рс4-5 диапазона МГД-волн представляется важным для установления динамики внутримагнитосферных процессов. Меридиональный и широтный анализ магнитограмм показывает, что топология геомагнитного поля отражается в пространственно-временном распределении низкочастотных геомагнитных колебаний. Магнитосфера как динамически равновесное плазменное образование является источником МГД колебаний, структура и спектр которых отражают ее конфигурацию и движение под действием внешнего воздействия. В ее областях с большими градиентами скорости движения внутримагнитосферной плазмы создаются условия для развития поверхностных волн диапазона Рс4—Рс5 на неустойчивости Кельвина-Гельмгольца [Нишида, 1980]. Это может происходить на магнитопаузе и плазмопаузе под действием неоднородностей солнечного ветра и регистрироваться наземными обсерваториями как геомагнитные пульсации. Ранее было показано [Бархатов и др., 2013; Barkhatov and Revimov, 2014], что вейвлет-анализ геомагнитных данных позволяет обнаруживать факты регистрации однотипных гармоник на всех анализируемых станциях в конкретный момент времени с количественной оценкой согласованности получаемых спектров. В настоящем исследовании предлагаемые идеи получили продолжение в рамках корреляционно-скелетонного метода для пространственно-временного посекторного анализа возмущений диапазона Рс4-5 вдоль 210 меридиана в периоды магнитных бурь. Создан альтернативный спектральный инструмент установления особенностей пространственной структуры и спектра резонансных внутримагнитосферных альвеновских и магнитозвуковых колебаний. Особенность разрабатываемого здесь метода заключается в попарном сопоставлении скелетонных спектральных картин полученных по секторам и в усовершенствовании формы представления результатов сопоставления. Последнее заключается в усреднении результатов сопоставления фиксированными окнами вдоль 2 1 0 меридиана на графической панели в виде тоновой пиксельной кодировки. Уровень синхронизации геомагнитных возмущений на соседних станциях обозначается интенсивностью тонировки. Белый цвет соответствует отсутствию совпадений скелетонов в данном окне (0-25%), светло-серый - 25-50% совпадение, серый - 50-75% и черный - 75-100% совпадение (синхронизация колебаний). Таким образом, применяемый здесь метод корреляционно-скелетонной обработки рассматриваемых возмущений регистрируемых вдоль 2 1 0 меридиана позволяет обнаружить их синхронизацию и кодировать эту информацию в виде маркированных панелей. Сопоставление полученных панелей в зависимости от уровня геомагнитной активности и значений параметров солнечного ветра позволяет наглядно оценить пространственно-временное распределение геомагнитных возмущений на разных этапах геомагнитных бурь. 2. Используемые данные и тактика их обработки Разработанный метод корреляционно-скелетонной обработки длиннопериодных возмущений диапазона Рс4- 5 (2-8 мГц) применен для минутных данных станций 210-го геомагнитного меридиана. Это сделано для получения пространственно-временного распределения возмущений на разных этапах геомагнитных бурь. В “P hysics o f Auroral P henom ena", Proc. XXXVIII A nnual Seminar, Apatity, pp. 48-51, 2 0 1 5 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science. 2015 48 Polar Geophysical Institute