Нар дэлхийн харилцан үйлчлэл ба бүс нутгийн соронзон шуурганы өөрчлөлтийн судалгаа
DOI:
https://doi.org/10.22353/physics.v40i646.11032Keywords:
Соронзон шуурга, соронзон мандал, титмийн масс шидэгдэлт (CME), нарны салхи, соронзон орны хүчний шугам дахин нэгдэх.Abstract
Энэхүү судалгааны ажлаар 1995-2026 оны хооронд Монгол орны нутаг дэвсгэрт бүртгэгдсэн соронзон шуурганы урт хугацааны каталогийг шинээр бүрдүүлж, статистик зүй тогтлыг шинжлэхийн зэрэгцээ 2020 оны 12 дугаар сарын 5-6-ны өдрүүдэд ажиглагдсан хүчтэй соронзон шуургыг онцлон судалсан болно. Судалгаанд сансрын OMNI хиймэл дагуулын өгөгдөл болон соронзон оргилуудын олон улсын INTERMAGNET, MAGDAS сүлжээ станцуудын соронзон орны хэвтээ (H) байгуулагчийн өгөгдлийг ашиглан орон зай ба цаг хугацааны харьцуулсан анализ хийв. Судалгааны үр дүнгээс харахад Улаанбаатар соронзон оргилд бүртгэгдсэн 356 соронзон шуурганы давтамж, эрчим нь нарны идэвхжлийн 11 жилийн мөчлөгтэй өндөр корреляцитай байв. Сонгон авсан соронзон шуурганы үеэр нарнаас шидэгдсэн титмийн масс (CME)-ын динамик даралт огцом ихэссэний улмаас дэлхийн соронзон зааг хэвийн байрлалаас дэлхий рүү шилжиж 7RE хүртэл хүчтэй шахагдаж, дэлхийн ажиглагдсан соронзон оронд огцом импульс (SI) үүсгэсэн байна. Гариг хоорондын соронзон орны (ГХСО) Bz- байгуулагчийн сөрөг чиглэл нь дэлхийн соронзон орны хүчний шугам дахин нэгдэх (magnetic reconnection) процесс үүсгэж, соронзон мандалд энерги дамжих үндсэн нөхцөл болсныг тогтоов. Нарны салхины импульс соронзон заагаас дэлхийн гадаргуу хүртэл ойролцоогоор 57 минутын хугацааны хоцрогдолтой дамжсан бөгөөд бүс нутгийн станцуудын магнитограмм дахь H-байгуулагчийн огцом бууралт нь дэлхий орчмын хиймэл дагуулын хэмжилтүүдтэй физик механизмын хувьд маш сайн тохирч байна.
[English]
This study presents a newly compiled long-term catalog of geomagnetic storms observed over the Mongolian region during the period 1995-2026 and investigates their statistical characteristics, with particular emphasis on the intense geomagnetic storm that occurred on 5-6 December 2020. Data obtained from the space-based OMNI database and ground-based INTERMAGNET and MAGDAS magnetometer networks were employed to conduct a comprehensive temporal and spatial analysis of geomagnetic field variations, focusing primarily on the horizontal (H) component. The catalog comprises 356 geomagnetic storm events and reveals a strong relationship between storm occurrence, intensity, and the approximately 11-year solar activity cycle. Analysis of the selected storm event indicates that a sudden enhancement in the dynamic pressure associated with a coronal mass ejection (CME) significantly compressed the terrestrial magnetopause to approximately 7 Earth radii (RE), producing a pronounced geomagnetic sudden impulse (SI) detectedby ground-based observatories. The sustained southward orientation of the interplanetary magnetic field (IMF) Bz component facilitated magnetic reconnection at the dayside magnetopause, providing an efficient mechanism for solar wind energy transfer into the magnetosphere. The propagation time of the solar wind dynamic pressure pulse from the magnetopause to the Earth's surface was estimated to be approximately 57 minutes. Furthermore, the substantial depressions observed in the H-component at regional observatories exhibit strong consistency with global satellite measurements, indicating close agreement in the physical processes governing geomagnetic storm development and magnetospheric response.
Downloads
References
M. G. Kivelson and C. T. Russell, Eds., Introduction to Space Physics, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom, 1995.
T. Araki, "A physical model of the geomagnetic sudden commencement," Geophysical Monograph Series, 81, pp. 183–200, 1994. https://doi.org/10.1029/GM081p0183
T. I. Pulkkinen, "Space Weather: Terrestrial Perspective," Living Reviews in Solar Physics, 4(1), Article 1, 2007. https://doi.org/10.12942/lrsp-2007-1
R. C. Carrington, "Description of a singular appearance seen in the Sun on September 1, 1859," Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 20, pp. 13–15, 1859.
S. Chapman and V. C. A. Ferraro, "A new theory of magnetic storms," Terrestrial Magnetism and Atmospheric Electricity, 36(3), pp. 171–186, 1931. https://doi.org/10.1029/TE036i003p00171
J. W. Dungey, "Interplanetary magnetic field and the auroral zones," Physical Review Letters, 6(2), pp. 47–48, 1961. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.6.47
E. N. Parker, "Interaction of the solar wind with the geomagnetic field," The Physics of Fluids, 1(3), pp. 171–187, 1958. https://doi.org/10.1063/1.1724339
W. D. Gonzalez, J. A. Joselyn, Y. Kamide, H. W. Kroehl, G. Rostoker, B. T. Tsurutani, and V. M. Vasyliūnas, "What is a geomagnetic storm," Journal of Geophysical Research: Space Physics, 99(A4), pp. 5771–5792, 1994. https://doi.org/10.1029/93JA02867
B. T. Tsurutani, W. D. Gonzalez, A. L. C. Gonzalez, F. L. Guarnieri, N. Gopalswamy, M. Grande, et al., "Corotating solar wind streams and recurrent geomagnetic activity: A review," Journal of Geophysical Research: Space Physics, 111(A7), Article A07S01, 2006. https://doi.org/10.1029/2005JA011273
J.-H. Shue, P. Song, C. T. Russell, J. T. Steinberg, J. K. Chao, G. Zastenker, O. L. Vaisberg, S. Kokubun, H. J. Singer, T. R. Detman, and H. Kawano, "Magnetopause location under extreme solar wind conditions," Journal of Geophysical Research: Space Physics, 103(A8), pp. 17691–17700, 1998. https://doi.org/10.1029/98JA01103
Y. Kamide and A. C.-L. Chian, Eds., Handbook of the Solar-Terrestrial Environment, Springer, Berlin, Heidelberg, 2007. https://doi.org/10.1007/978-3-540-46315-3
T. Iyemori, "Storm-Time Magnetospheric Currents Inferred from Mid-Latitude Geomagnetic Field Variations," Journal of Geomagnetism and Geoelectricity, 42, pp. 1249–1265, 1990. https://doi.org/10.5636/jgg.42.1249
J. Liu, S. Chakraborty, X. Chen, Z. Wang, F. He, Z. Hu, E. Liu, A. Bat-Erdene, et al., "Transient Response of Polar-Cusp Ionosphere to an Interplanetary Shock," Journal of Geophysical Research: Space Physics, 128(3), e2022JA030565, 2023. https://doi.org/10.1029/2022JA030565
Downloads
Published
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2026 Физик Сэтгүүл
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
