ХАРАКТЕРИСТИКИ КРУПНОМАСШТАБНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И СКОРОСТИ КОНВЕКЦИИ ВБЛИЗИ ГРАНИЦЫ ПОЛЯРНОЙ ШАПКИ Р. Лукьянова 1, 2 А. Козловский 3 1 Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2 Институт космических исследований РАН 3 Геофизическая Обсерватория Соданкюля, Финляндия «Физика плазмы в солнечной системе», ИКИ РАН, 14/02/2011

Интерпретация данных измерений радара EISCAT на Шпицбергене (ESR). Радар находится в течение суток вблизи границы полярной шапки, переходя в зависимости от комбинации различных факторов из области открытых силовых линий геомагнитного поля в область замкнутых линий 1.Описание эксперимента 2.Статистическая зависимость скорости дрейфа ионосферной плазмы в районе наблюдений от параметров ММП 3.Оценка смещения границы полярной шапки и влияние этого смещения на зональный дрейф 4.Соотношение между ММП BY и зональной скоростью конвекции в различные часы местного времени «Физика плазмы в солнечной системе», ИКИ РАН, 14/02/2011

Расположение радара и направление лучей в эксперименте CP2 3-х позиционное 5-мин сканирование ~75° CGMLat Две компоненты скорости: зональная VE (на восток) и меридиональная VN (на север) в различные часы MLT В в базе данных ESR содержится ~1300 часов измерений в СP2 моде По сезонам: 57% - осень 24% - лето 16% - весна 3% - зима По секторам MLT данные распределены практически равномерно. «Физика плазмы в солнечной системе», ИКИ РАН, 14/02/2011

Граница ПШ при различной ориентации Y-Z ММП Красная линия – граница ПШ при BZ>0, синяя линия – граница при BZ

Структура конвекции, обусловленная BY ММП (1) Пересоединение на флангах: Эл. поле утро-вечер Дрейф плазмы через ПШ в антисолнечном направлении – одинаков для обоих знаков BY (2) E SW = –V SW B IMF Разность потенциалов между противоположными ПШ ПТ в (из) ионосферы в СВ и межполушарные ПТ; Дрейф плазмы вокруг полюса в противоположных направлениях для BY±. Эффект только в пределах ПШ «Физика плазмы в солнечной системе», ИКИ РАН, 14/02/2011

Декомпозиция картины конвекции на элементы, каждый из которых обусловлен своим собственным ММП-«драйвером» В пределах ПШ : P± = Dvs + DZ + DY0 + δDY± P – полная система конвекции (P+, если BY>0; P-, если BY0 BY

Оценка временного интервала Δt между ММП BY на 1 AU (OMNI) и VE в области измерений ESR Распределение корреляции V и ММП BY по секторам MLT при BZ>0 и BZ0) и Δt=35 мин (BZ

Зависимость скорости зонального течения плазмы VE от ММП BY при BZ>0 и BZ0 и на запад при BY 0 BZ < 0 «Физика плазмы в солнечной системе», ИКИ РАН, 14/02/2011 +V+V -V-V BY-BY 18

Зависимость меридионального течения плазмы VN от ММП BY при BZ>0 и BZ0, а на ночной 0 и BY0BZ

Изменение корреляции между VE и ММП BY в зависимости от положения границы ПШ В полдень-полночь нет связанного с BY смещения OCB. В 6 и 18 MLT – максимальное смещение Максимальнй эффект BY в полдень и в 3 MLT: VE=60 m/s/nT (Bz 0) Минимальный эффект BY около 18 MLT, а также в 7-8 MLT Асимметрия утро-вечер: на утренней стороне эффект BY проявляется сильнее красный BZ>0, синий BZ

Границы аврорального овала на меридиане утро-вечер по IMAGE WIC Данные по IMAGE: Freeman, BAS Среднечасовые значения черный – экваториальная граница овала, красный – приполюсная граница Асимметрия утро-вечер: на вечерней стороне границы смещаются больше, чем на утренней MLT MLT «Физика плазмы в солнечной системе», ИКИ РАН, 14/02/2011 июль 2000

Выводы Получены статистические характеристики зональной и меридиональной скоростей конвекции ионосферной плазмы над районом Шпицбергена, которые могут быть использованы для параметризации региональной модели ионосферного электрического поля и положения ПШ Измерения ESR показывают, эффект ММП BY (зональный дрейф плазмы) проявляется особенно сильно в полуденном и послеполуночном секторах MLT. Обнаруживается асимметрия относительно меридиана полдень-полночь: действие BY ММП оказывается более эффективным на утренней стороне, чем на вечерней На вечерней стороне границы ПШ и овала более подвижны, чем на утренней «Физика плазмы в солнечной системе», ИКИ РАН, 14/02/2011