2017年9月7–8日风暴期间大地磁感应电流分析：地电场制图

我们对 2017 年 9 月 7–8 日地磁风暴中发生的两个芬兰 M"ants"al"a 管道 GIC（地磁感应电流）区间制作了高时间、高空间分辨率地电场模型。分布于北欧（纬度从 $52.07^\circ$ 到 $69.76^\circ$）的 28 个 IMAGE 地面磁强计以 10 s 采样率的地磁观测是本研究的基础。为此任务开发了 GeoElectric Dynamic Mapping（GEDMap）代码。GEDMap 考虑 4 种不同的插值方法，并允许 $0.05^\circ$（纬）× $0.2^\circ$（经）空间尺度分辨率的网格。地电场动态制图输出给出场强大小与方向的时空变化。GEDMap 结果显示地电场非常快速且强烈的变率以及极端局地化的峰值增强。在两次 GIC 峰值时刻，M"ants"al"a 上方地电场大小分别为 279.7 mV/km 与 336.9 mV/km。M"ants"al"a 的 GIC 观测与我们的建模结果对比显示非常好的一致性，相关系数高于 0.8。研究发现极光电集流地电场在大小与方向上均有非常快速的变化，从而引起 GIC。还表明电集流并非简单呈东西向。有可能 1 s 更高时间分辨率的基准磁强计数据会揭示更多结构，这将是我们的下一步工作。