The rapid changes of magnetic fields associated with large, isolated magnetic perturbations with amplitudes |ΔB| of hundreds of nanotesla and 5‐ to 10‐min periods can induce bursts of geomagnetically induced currents that can harm technological systems. This paper presents statistical summaries of the characteristics of nightside magnetic perturbation events observed in Eastern Arctic Canada from 2014 through 2017 using data from stations that are part of four magnetometer arrays: MACCS, AUTUMNX, CANMOS, and CARISMA, covering a range of magnetic latitudes from 68 to 78°. Most but not all of the magnetic perturbation events were associated with substorms: roughly two thirds occurred between 5 and 30 min after onset. The association of intense nighttime magnetic perturbation events with magnetic storms was significantly reduced at latitudes above 73°, presumably above the nominal auroral oval. A superposed epoch study of 21 strong events at Cape Dorset showed that the largest |dB/dt| values appeared within an ~275‐km radius that was associated with a region of shear between upward and downward field‐aligned currents. The statistical distributions of impulse amplitudes of both |ΔB| and |dB/dt| fit well the log‐normal distribution at all stations. The |ΔB| distributions are similar over the magnetic latitude range studied, but the kurtosis and skewness of the |dB/dt| distributions show a slight increase with latitude. Knowledge of the statistical characteristics of these events has enabled us to estimate the occurrence probability of extreme impulsive disturbances using the approximation of a log‐normal distribution.
АннотацияПредставлен и описан способ корреляционного и амплитудно-частотного анализа дан-ных наблюдения геомагнитных вариаций и космической погоды на основе концепции еди-ного информационного пространства, моделей и методов вейвлет-и Фурье-анализа и гео-информационных технологий. Способ включает формализованные элементы математиче-ского и методического обеспечений для задач амплитудно-частотного и корреляционного анализа данных наблюдения геомагнитных вариаций и космической погоды и верифициру-ется посредством предложенного и разработанного авторами экспериментального образца платформонезависимой веб-ориентированной геоинформационной системы GEOMAGNET (http://www.geomagnet.ru). Для апробации способа использованы результаты наблюдений магнитных обсерваторий сети INTERMAGNET, а также данные космической погоды, реги-стрируемые искусственным спутником Земли ACE.Приводятся, обсуждаются и оцениваются полученные посредством системы GEOMAG-NET результаты наблюдения, автоматизированного корреляционного и амплитудно-частотного анализа информационных сигналов, отражающих в режиме контрольного вре-мени вариации параметров геомагнитного поля и космической погоды как на поверхности Земли, так и в околоземном пространстве.Ключевые слова: вейвлеты, обработка информации, геомагнитные вариации, космиче-ская погода, частотный фильтр, корреляционный анализ, информационная система.Цитирование: Воробьев, А.В. Геоинформационная система для амплитудно-частотного анализа данных наблюдения геомагнитных вариаций и космической погоды / А.В. Воробьев, Г.Р. Воробьева // Компьютерная оптика. ВведениеШироко известны и активно изучаются многочис-ленные негативные эффекты воздействия космиче-ской среды на объекты народного хозяйства, наибо-лее ярко проявляющиеся в периоды так называемых магнитных бурь (магнитное торможение спутников и спутниковые аномалии; дополнительные погрешно-сти прецизионной магнитометрической аппаратуры и пр.) [1][2][3]. В этой связи особую значимость приоб-ретают методы и средства регистрации, обработки и анализа данных наблюдений космической погоды и геомагнитных вариаций.На сегодняшний день проблема мониторинга па-раметров геомагнитного поля (ГМП) и его вариаций решается посредством магнитных обсерваторий, аэромагнитных, гидромагнитных съемок, спутнико-вых и подземных скважинных наблюдений, а также с помощью портативных магнитометров различного принципа действия и динамического диапазона.Однако в силу ряда причин, и в первую очередь благодаря объединению магнитных обсерваторий в единую мировую информационную сеть INTER-MAGNET и открытому доступу к регистрируемым ими данным, именно они на сегодняшний день явля-ются наиболее распространенным, достоверным и востребованным среди ученых и специалистов мето-дом наблюдения параметров ГМП и его вариаций.Мониторинг параметров космической погоды, в свою очередь, осуществляется преимущественно за счет наземных исследовательских станций наблюде-ния галактических космических лучей (ГКЛ) и спут-никовых исследовательских миссий. Так, в настоящее время известны около 13 космических ми...
Using observations from the IMAGE magnetic observatories and the station for recording geomagnetically induced currents (GIC) in the electric transmission line in 2015, we examine relationships between geomagnetic field and GIC variations. The GIC intensity is highly correlated (R>0.7) with the field variability |dB/dt| and closely correlated with variations in the time derivatives of X and Y components. Daily variations in the mean geomagnetic field variability |dB/dt| and GIC intensity have a wide night maximum, associated with the electrojet, and a wide morning maximum, presumably caused by intense Pc5–Pi3 geomagnetic pulsations. We have constructed a regression linear model to estimate GIC from the time derivative of the geomagnetic field and AE index. Statistical distributions of the probability density of the AE index, geomagnetic field derivative, and GIC correspond to the log-normal law. The constructed distributions are used to evaluate the probabilities of extreme values of GIC and |dB/dt|.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.