Использование метода ультранизкочастотной магнитной локации для исследования динамики ионосферных источников геомагнитных возмущений Копытенко Ю.А., Исмагилов. - презентация

1 Использование метода ультранизкочастотной магнитной локации для исследования динамики ионосферных источников геомагнитных возмущений Копытенко Ю.А., Исмагилов В.С. СПбФ ИЗМИРАН, г. Санкт-Петербург,

2 Схема расположения фронта УНЧ геомагнитной волны (пунктирные линии) в моменты времени, когда фронт проходит через магнитовариационные станции (точки 1, 2, 3). Фронт движется со скоростью V под углом к оси Y.

3 Для вектора фазовой скорости вдоль земной поверхности: = Arccos[V 31 cos( )/(V V 2 31 – 2*V 21 V 31 sin( )) 1/2 ] |V| = V 21 cos( ) = V 31 sin( + ) Для вектора градиента вдоль земной поверхности: = Arccos[G 21 cos( )/(G G 2 31 – 2*G 21 G 31 sin( )) 1/2 ] |G| = G 21 /cos( ) = G 31 /sin( + ) Угол легко определяется через координаты точек 1, 2 и 3, которые нам известны. Величины V 21, V 31 (фазовые скорости в направлениях от станции 2 к станции 1 и от станции 3 к станции 1) и G 21, G 31 (градиенты в направлениях от станции 2 к станции 1 и от станции 3 к станции 1 определяются как V 21 =d 21 /T 21, V 31 =d 31 /T 31, G 21 = B 21 /d 21, G 31 = B 31 /d 31 Здесь d 21, d 31 – расстояния между магнитными станциями, расположенными в точках 2 и 1, 3 и 1, соответственно; T 21, T 31 - временные (фазовые) задержки при прохождении волнового фронта расстояния между магнитными станциями 2 и 1, 3 и 1, соответственно; B 21, B 31 – разность величин любой из компонент магнитного поля (с учетом фазовых задержек) между магнитными станциями 2 и 1, 3 и 1, соответственно.

4 Мгновенные изолинии и направления векторов градиентов полной горизонтальной компоненты для геомагнитных пульсаций Рс4 ( Т=40 сек. ) г. (12.24 UT). Эксперимент BEAR. Черные треугольники – магнитные станции, стрелки – направления, полученные по двум градиентометрам (станции, отмеченные овалами)

5 Положение источников геомагнитных пульсаций г. (03-08 UT). Черные точки – местоположение источников геомагнитных пульсаций; треугольники – магнитные станции; черные квадраты – станции, использованные для определения местоположения источников.

6 Двумерное распределение амплитуд геомагнитного поля пульсаций (изолинии) в диапазоне частот F = – 0.02 Гц и векторов градиентов геомагнитных волн вдоль земной поверхности для трех компонент магнитного поля. Эксперимент BEAR, , 20:28 UT.

7 Двумерное распределение амплитуд геомагнитного поля пульсаций (изолинии) в диапазоне частот F = – 0.02 Гц и векторов фазовых скоростей распространения геомагнитных волн вдоль земной поверхности для трех компонент магнитного поля. Эксперимент BEAR, , 20:28 UT.

8 Схема магнитной локации эпицентра землетрясения 1 2 Центр сбора и обработки данных Эпицентральная зона Гипоцентр и источники УНЧ возмущений Источник УНЧ геомагнитных возмущений

9 Поведение величин градиентов (Gg, Gz) и направлений фазовых скоростей (Vg, Vz) УНЧ геомагнитных вариаций в полосе частот F = 0.1 – 0.3 Гц до и во время сейсмоактивного периода. Япония, 2000 г.

10 Распределения вероятностей направлений (среднемесячные значения) векторов градиентов (слева) и фазовых скоростей (справа) полной горизонтальной компоненты УНЧ геомагнитных возмущений (F= Hz) перед и после сильных землетрясений (M>6), п-ов Босо, Япония, Вертикальные штрихованные полоски соответствуют 30- градусному конусу локации от магнитных станций к эпицентру землетрясения.

11 По данным эксперимента BEAR проводится УНЧ магнитная локация ионосферных источников вариаций с использованием данных двух троек магнитных станций. Показано, что источники пульсаций в диапазоне периодов 5–100 сек. в течение выбранного 5–часового интервала располагались примерно вдоль геомагнитной параллели и статистически отражают положение ионосферных источников в авроральном овале. На площади 2000 на 2000 км исследуются двумерные распределения амплитуд, фазовых скоростей и градиентов геомагнитных пульсаций. По этим распределениям можно наблюдать развитие геомагнитных возмущений со временем и их суперпозицию на земной поверхности. Показано, что двумерные распределения амплитуд, градиентов и скоростей позволяют локализовать ионосферные источники геомагнитных пульсаций и определить их динамику при построении последовательных во времени мгновенных распределений.

12 По данным трех близкорасположенных магнитных станций в Карелии (п.Лехта) определены фазовые задержки и построены вектора градиентов и фазовых скоростей геомагнитных пульсаций типа Рс. Показано, что величины и направления векторов градиентов зависят от интенсивности ионосферного источника, от его местоположения и от распределения электропроводности в земной коре. Величины и направления векторов фазовых скоростей и градиентов в Z компоненте практически полностью определяются распределением электропроводности земной коры и местоположением источника относительно геоэлектрических аномалий и не зависят от интенсивности ионосферного источника.

13 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ