激波诱发亚暴期间局部强 d$B$/d$t$ 变化的撞击角控制
空间物理
2022-01-05 v1 地球与行星天体物理
太阳与恒星天体物理
摘要
行星际激波对磁层的影响可触发磁亚暴,从而增强极光电集流电流。这些电流会加剧地面磁场扰动(d/d),进而产生地磁感应电流(GICs),可能对电力传输基础设施造成危害。我们对两个强度相似但一个近乎正面、另一个高度倾斜的激波所引起的 d/d 变化进行了比较研究。借助亚暴事件与宏观相互作用的时间历史(THEMIS)和洛斯阿拉莫斯国家实验室航天器的多仪器分析表明,在近乎正面对撞情形下,夜侧亚暴时段高能粒子注入更强烈且发生更快。THEMIS 地面磁强计记录的 d/d 变化也观察到相同趋势。THEMIS 全天空成像仪数据显示,第一种情形下极光快速而清晰地向极区扩张,而第二种情形下未明显发生。采用球面基本电流系统(SECS)技术计算的强场向电流在两种情形下均出现,但倾斜激波撞击引起的电流变化比近乎正面情形更弱且更慢。SECS 分析还揭示,超过通常关联高风险 GICs 的 1.5 和 5 nT/s 阈值的地理区域,因近乎正面对撞引起的对称压缩而更大且更早出现。这些具有深远空间天气影响的结果表明,激波撞击角影响地球空间驱动条件以及亚暴活动期间后续 d/d 变化的位置和强度。
引用
@article{arxiv.2112.00215,
title = {Impact angle control of local intense d$B$/d$t$ variations during shock-induced substorms},
author = {Denny M. Oliveira and James M. Weygand and Eftyhia Zesta and Chigomezyo M. Ngwira and Michael D. Hartinger and Zhonghua Xu and Barbara L. Giles and Dan J. Gershman and Marcos V. D. Silveira and Vitor M. Souza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.00215},
year = {2022}
}
备注
44 pages, 18 figures, 3 tables