АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕОМАГНИТНЫХ ПУЛЬСАЦИЙ Pi3 МЕТОДАМИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ
,
ИФЗ РАН, г. Москва, Россия, *****@***ru
Исследованы пространственно-временные характеристики околополуденного всплеска интенсивных (до 150 нТл) геомагнитных пульсаций Pi3 (2-7 мГц) на скандинавском профиле магнитометров IMAGE в начальную фазу магнитной бури 22 января 2012 г. Для анализа были модифицированы алгоритмы математических методов интегральных преобразований, обычно применяемых в изучении временных рядов. Использованы вычисления выпрямляющего функционала «Обобщенная дисперсия собственных значений матрицы ковариации», характеризующего приращение суммарной горизонтальной амплитуды колебаний относительно фоновых значений в выбранный интервал времени. Кроме того, для анализа отдельных компонент геомагнитных пульсаций, а также компонент ММП и плотности солнечного ветра был использован другой выпрямляющий потенциал - "Энергия фрагмента обзора". В результате анализа было обнаружено, что отфильтрованные в полосе 2-7 мГц геомагнитные пульсации Pi3 на всех геомагнитных широтах (56-76ᴼ) были когерентными, однако их структура изменялась со временем. Амплитуда пульсаций в полярных широтах была в 3 раза выше, чем в области замкнутой магнитосферы. Выявлены особенности пространственно-временной структуры пульсаций в зависимости от знака Bz ММП. Показано, что короткий (~10 мин) всплеск больших положительных (до ~ +20 нТл) значений Bz ММП при большом (~20 нПа) динамическом давлении солнечного ветра (Pd) привел к очень интенсивному (~150 нТл) всплеску Pi3 геомагнитных пульсаций в полярных широтах (Ф>72ᴼ). При этом в замкнутой магнитосфере основная энергия волн отмечалась в Y-компоненте поля, а их спектр не зависел от широты. Основной максимум в спектре колебаний на всех широтах (около 2.8 мГц) был в общих чертах подобен спектральному максимуму флюктуаций в компонентах ММП и Pd. Можно предположить, что наблюдаемые наземные пульсации являются результатом или прямого проникновения волн из межпланетного пространства в магнитосферу через касповые воронки, или трансформации этих волн в турбулентные колебания в магнитослое и распространении к земле вдоль внутренней горловины каспа. Последующий, такой же короткий всплеск больших, но отрицательных (до ~ - 20 нТл) значений Bz ММП привел к резкому прекращению полярных пульсаций и возбуждению нового всплеска колебаний в замкнутой магнитосфере, наиболее интенсивных в Х-компоненте поля. Резонансная природа этих волн вполне вероятна. Таким образом, применение методов интегральных преобразований показало, что два последовательных всплеска геомагнитных пульсаций Pi3, несмотря на кажущуюся схожесть, могут иметь различную природу генерации.
