Physics of auroral phenomena : proceedings of the 39th annual seminar, Apatity, 29 February-4 March, 2016 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2016. - 167 с. : ил., табл.

“Physics of Auroral Phenomena”, Proc © Polar G eophysical Institute, 2016 ГЕОМАГНИТНАЯ АКТИВНОСТЬ СТРУКТУРЫ МАГНИТНЫХ ОБЛАКОВ H.А. Б архатов1, Е.А. Р евунова2, Р.В. Ром анов1, А. Б. Виноградов' 1Н иж егородский государст венны й педагогический университ ет , г. Н иж н ий Н о вгород 2Н иж егородский государст венны й архит ект урно-строит ельный университ ет , г. Н иж н и й Новгород Аннотация. Работа посвящена исследованию геомагнитной активности быстрых магнитных облаков солнечного ветра, сопровождающихся ударными волнами и турбулентными оболочками. Предположено, что геомагнитная активность обусловлена параметрами солнечного ветра изменившимися в результате воздействия на него ударной волны облака. В результате этого структура подходящего к магнитосфере магнитного облака постоянно меняется. Для оценки данной эволюции определены локальные ориентации плоскостей ударных волн и рассчитана ожидаемая на границе магнитосферы последовательность значений геоэффективной Bz компоненты межпланетного магнитного поля (ММП) в солнечно-магнитосферной системе координат. Сопоставление динамики AL индекса с измеряемыми на КА значениями Bz компоненты и с вычисленной последовательностью значений Bz на границе магнитосферы свидетельствует о необходимости учета эволюции ММП солнечного ветра на ударной волне магнитного облака. I. Введение Согласно современным представлениям, магнитные облака солнечного ветра вызывают наиболее интенсивные геомагнитные возмущения. На переднем фронте быстрых магнитных облаков часто образуются ударные волны, которые характеризуются резким одновременным скачком параметров солнечного ветра (скорость, концентрация, температура). За ударными волнами следуют области с флуктуациями компонент ММП и повышенной плотностью, называемые оболочкой облака [Ермолаев и др., 2009]. Оболочка перед магнитным облаком - это область сжатия, возникающая при его движении в более медленном солнечном ветре. Она представляется плотной, горячей турбулентной областью с сильной флуктуацией компонент межпланетного магнитного поля, резко прекращающихся на ведущем крае магнитного облака. Магнитные облака имеющие перед собой оболочку являются источниками, как правило, сильных или экстремальных магнитных бурь и для большинства магнитных облаков начало соответствующих им геомагнитных возмущений приходится на ударную волну и оболочку [Бархатов и др., 2014, Barkhatov et al., 2015]. Таким образом, наличие оболочки у магнитных облаков увеличивает их геоэффективность и снижает качество прогнозирования геомагнитной активности основанное на учете только зарегистрированных на КА значений отрицательной Bz компоненты ММП в теле облака [Бархатов и др., 2011]. В связи с этим для осуществления более точного прогнозирования геомагнитной активности необходимо учитывать и потенциальную геомагнитную эффективность физических процессов на переднем фронте магнитных облаков. Геомагнитная активность вызываемая оболочкой магнитных облаков может являться результатом действия на магнитосферу Земли параметров солнечного ветра изменившихся на ударной волне облака. В настоящей работе проводится оценка вклада в геомагнитную активность этого обстоятельства. Для этого определены локальные ориентации плоскостей ударных волн магнитных облаков и рассчитана ожидаемая на границе магнитосферы последовательность значений геоэффективной Bz компоненты в солнечно-магнитосферной системе координат. Выполнено сопоставление ожидаемой последовательности вычисленных значений Bz с динамикой AL индекса, характеризующего суббуревую геомагнитную активность. Исследование выполнено на 75 событиях, зарегистрированных в околоземном космическом пространстве с 1973 по 2012 гг. (по данным спутниковой системы OMNI и с КА АСЕ http://cdaweb.gsfc.nasa.gov/istp_public/}, определенных в литературе как магнитные облака [Lepping et al., 2002, Zhang et al., 2004, Van et al., 2013, Kilpua et al., 2012]. 2. Уточнение границ структурных элементов магнитных облаков Установление времени регистрации на патрульном КА АСЕ ударной волны и уточнение границ оболочки и начала тела магнитного облака проводилось на основе спектрального анализа флуктуаций модуля ММП с минутным разрешением в диапазоне частот 0,0001-0,0083 Гц. На Рис. 1а показан динамический спектр (нижняя панель), полученный по спутниковым данным о значениях модуля ММП (верхняя панель) за временной интервал, включающий солнечный ветер, магнитное облако 15.07.2000 с ударной волной и оболочкой. Из Рис. 1а следует, что оболочка облака характеризуется высокочастотными колебаниями магнитного поля, а в теле облака присутствуют в основном низкочастотные колебания. Следовательно, если P olar . XXXIX A nnual Sem inar. A patity, pp. 74-77, 2 0 1 6 1 Geophysical Institute 74