地磁暴 (Dst $\le$ -50 nT) 主相扰动的特征与发展

本文选取了三个太阳历期间的地磁暴 (GS)，时间跨度为 1995 年至 2022 年。我们研究了 Dst 幅度从 -64 nT 到 -422 nT 的范围内风暴主相的发展。为确定主要影响 GS 主相发展的太阳风 (SW) 参数，并寻找最佳描述 SW-磁osphere 耦合方式，我们将选定的 GS 按主相持续时间分为四组。对选定的地磁指数、SW 等离子体和场参数及其导数分别进行分组进行叠加历元分析。为此，GS 主相发展的动力学主要由来自太阳风磁场的南向分量 (-Bz) 驱动。确定了 Bz 和 Dst 峰值之间存在时间差，结果表明 Dst 相对于 Bz 延迟 1-4 小时，这对于空间天气预报至关重要。Dst 峰值与风暴突发性启动 (SSC) 的幅度直接相关，与 SSC 持续时间呈反相关。GS 期间三个指数 (Dst、AE 和 ap) 的相互关系也被获得。发现 Dst 与 ap 的关联性更强于 AE。为确定最佳匹配 SW 参数与地磁活动指数的函数，我们使用单个地磁指数峰值与 SW 等离子体和场参数及其导数的线性相关性。涉及速度和 IMF (v$^{4/3}$Bz) 的电场相关函数与黏性项 ($\rho^{1/2}$) 耦合，能很好地描述 GS (Dst$_{min}$ 或 $\Delta$Dst) 以及风暴期间 (ap$_{max}$) 和 (AE$_{max}$) 的强度。然而，涉及 v$^{4/3}$B$\rho^{1/2}$ 的相关函数略好地表示风暴期间 AE$_{max}$ 峰值。