Response of ionospheric disturbance dynamo and electromagnetic induction during geomagnetic storm

Abstract

During geomagnetic storms, the direct penetration of magnetospheric convection electric field and the ionospheric disturbance dynamo (IDD) take place in the ionosphere. In this paper, we studied variability of IDD and electromagnetic induction (EMI) at different latitudinal sectors during the geomagnetic storms on 7 and 8 September 2002 and 20 and 21 November 2003 with high solar wind speed due to coronal mass ejection. This investigation employs geomagnetic field components (H and Z), the geomagnetic indices (Dst, AL, and AU), solar wind speed (V x ), and interplanetary magnetic field (B z ). It was observed that the H component of geomagnetic field decreases across latitudes, and varies with V x , B z , Dst, AL, and AU indices throughout the difference phases of the storm. Our result demonstrated the dominance of the IDD during the nighttime compared to the daytime. This implies that neutral dynamic wind is greater at night than during the day. Higher ratio ⌬Z/⌬H is observed at nighttime because of the reduction on the E region conductivity, which allowed F region electric fields to dominate. PACS No.: 94.05.S-. Résumé : Pendant les tempêtes géomagnétiques, on observe la pénétration directe d'un champ électrique de convection magnétosphérique et une dynamo de perturbation ionosphérique (IDD) dans l'ionosphère. Nous étudions ici la variabilité de l'IDD et de l'induction électromagnétique (EMI) dans différents secteurs de latitude pendant les tempêtes géomagnétiques des 7-8 septembre 2002 et 20-21 novembre 2003 suite à un vent solaire de haute vitesse causé par éjection de masse du corona. Cette étude utilise les composantes de champ géomagnétique (H et Z), les indices géomagnétiques (Dst, AL et AU), la vitesse du vent solaire (V x ) et le champ magnétique interplanétaire (B z ). Nous observons que la composante H du champ géomagnétique décroit avec la latitude et varie avec V x , B z , Dst, AL et AU tout au long des différentes phases de la tempête. Nos résultats démontrent la dominance de IDD pendant la nuit par rapport au jour. Ceci implique que le vent dynamique neutre est plus grand la nuit que pendant la journée. Nous notons aussi un rapport ⌬Z/⌬H plus important pendant la nuit, suite à une diminution de la conductivité dans la région E, permettant au champ électrique de la région F de dominer. [Traduit par la Rédaction]

Solar quiet variation of the horizontal and vertical components of geomagnetic field using wavelet analysis

“…The amplification rate of induction might depend on temporal and spatial structure of the ionospheric currents source and distribution of the conductivity in the Earth. The rate of induction analyses during the quiet day variations are associated to the influence of equatorwards penetration of the electric fields from the field-aligned current, Earth conductivities, the effect of the ocean and ionospheric conductivities[44].…”