- PII
- 10.31857/S0207401X24060094-1
- DOI
- 10.31857/S0207401X24060094
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 43 / Issue number 6
- Pages
- 81-90
- Abstract
- It follows from the observational data that during geomagnetic storms, variations of the atmospheric electric field occur. In the present paper, we present simulation results of ionospheric electric fields during the main phase of the geomagnetic storm on March 17, 2015, within the framework of a quasi-stationary model of a conductor consisting of the atmosphere and the ionosphere. For this purpose, the satellite data on the global distribution of currents between the magnetosphere and the ionosphere are used to describe the magnetospheric source of the electric field. A variation of the electric potential in the ionosphere leads to a variation of the electric field in the entire atmosphere, including its surface layer. It is important that during a geomagnetic storm, the observatory in which the atmospheric electric field is measured significantly changes its position relative to the direction of the Sun. This leads to significant changes in the ionospheric conductivity above the observatory, which affects both the ionospheric electric field and the atmospheric part of the global electrical circuit. Therefore when assessing the effect of a geomagnetic storm on the atmospheric electric field in a particular observatory, it is necessary to take into account local time when comparing measurement data with geomagnetic activity indices. For the storm of March 17–18, 2015, we found that taking into account the variations of the ionospheric electric field when calculating the atmospheric electric field allows us to reproduce the disturbances of the fair weather electric field observed at the Borok Geophysical Observatory. Based on the simulation results, it is shown that during extremely strong magnetic storms, additional atmospheric electric field variations in some places on the Earth have the same scale as the fair weather field itself.
- Keywords
- атмосфера ионосфера магнитная буря проводимость электрическое поле математическое моделирование
- Date of publication
- 14.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 4
References
- 1. Volland H. Atmospheric electrodynamics. Heidelberg: Spring, 1984.
- 2. Шалимов С.Л., Рожной А.А., Соловьева М.С., Ольшанская Е.В. // Физика Земли. 2019. № 1. С. 199; https://doi.org/10.31857/S0002-333720191199-213
- 3. Карпов И.В., Борчевкина О.П., Васильев П.А. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 4. С. 63; https://doi.org/10.31857/S0207401X20040081
- 4. Лебле С.Б., Смирнова Е.С. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 4. С. 68; https://doi.org/10.31857/S0207401X20040123
- 5. Клименко М.В., Ратовский К.Г., Клименко В.В., и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 10. С. 85; https://doi.org/10.31857/S0207401X21100083
- 6. Голубков Г.В., Адамсон С.О., Борчевкина О.П. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 531; https://doi.org/10.31857/S0207401X22050053
- 7. Olson D.E. // Pure Appl. Geophys. 1971. V. 84. P. 118.
- 8. Апсен А.Г., Канониди Х.Д., Чернышева С.П., Четаев Д.Н., Шефтелъ В.М. Магнитосферные эффекты в атмосферном электричестве. М.: Наука, 1988.
- 9. Frank-Kamenetsky A.V., Troshichev O.A., Burns G.B., Papitashvili V.O. // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 179; https://doi.org/10.1029/2000JA900058
- 10. Никифорова Н.Н., Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Кубицки М., Михновски С. // Геомагнетизм и аэрономия. 2003. Т. 42. № 1. С. 32.
- 11. Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Михновски С., Кубицки М. // Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48. № 5. С. 650.
- 12. Смирнов С.Э., Михайлова Г.А., Капустина О.В. // Геомагнетизм и аэрономия. 2013.Т. 53. № 4. С. 532; https://doi.org/10.7868/S0016794013040147
- 13. Анисимов С.В., Шихова Н.М., Клейменова Н.Г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2021. Т. 61. № 2. С. 172; https://doi.org/10.31857/S0016794021020024
- 14. Анисимов С.В., Афиногенов К.В., Галиченко С.В. и др. // Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 5. С. 595; https://doi.org/10.31857/S0002351523050024
- 15. Richmond A.D. // J. Geomagn. Geoelectr. 1979. V. 31. P. 287.
- 16. Axford W.I. // Rev. Geophys. 1969. V. 7. № 1,2. P. 421; https://doi.org/10.1029/RG007i001p₀0421
- 17. Pudovkin M.I. // Space Sci. Rev. 1974. V. 16. P. 727.
- 18. Gonzalez W.D., Joselyn J. A., Kamide Y., et al. // J. Geophys. Res. 1994. V. 99. № A4. P. 5771; https://doi.org/10.1029/93JA02867
- 19. Ратовский К.Г., Клименко М.В., Ясюкевич Ю.В. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 10. С. 57; https://doi.org/10.31857/S0207401X20100106
- 20. Milan S.E., Carter J.A., Korth H. et al. // J. Geophys. Res. Space Phys. 2015. V. 120. P. 10415; https://doi.org/10.1002/2015JA021680
- 21. Denisenko V.V., Rycroft M.J., Harrison R.G. // Surv. Geophys. 2019. V. 40. № 1. P. 1; https://doi.org/10.1007/s10712-018-9499-6
- 22. Bilitza D., Altadill D., Truhlik V. et al. // Space Weather. 2017. V. 15. P. 418; https://doi.org/10.1002/2016SW001593
- 23. Alken P., Thébault E., Beggan C.D. et al. // Earth Planets Space. 2021. V. 73. P. 49; https://doi.org/10.1186/s40623-020-01288-x
- 24. Emmert J. T., Drob D. P., Picone J. M., et al. // Earth Space Sci. 2021. V. 8. P. e2020EA001321; https://doi.org/10.1029/2020EA001321
- 25. Weimer D.R. // J. Geophys. Res. 1999. V. 104. № 1. P. 185.
- 26. Denisenko V.V., Zamay S.S. // Planet. Space Sci. 1992. V. 40. № 7. P. 941.
- 27. Burrell A.G., Chisham G., Milan S.E. et al. // Ann. Geophys. 2020. V. 38. P. 481; https://doi.org/10.5194/angeo-38-481-2020
- 28. Денисенко В.В. // Сиб. мат. журн. 2002. Т. 43. № 6. С. 1304.
- 29. Денисенко В.В. Энергетические методы для эллиптических уравнений с несимметричными коэффициентами. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1995.
- 30. Лунюшкин С.Б. // Исслед. по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. 1988. № 81. С. 181.
- 31. Pustovalov K., Nagorskiy P., Oglezneva M., Smirnov S. // Atmosphere. 2022. V. 13. P. 614; https://doi.org/10.3390/atmos13040614
- 32. Harrison R.G. // Surv. Geophys. 2013. V. 34. P. 209; https://doi.org/10.1007/s10712-012-9210-2A
- 33. Мареев Е.А. // УФН. 2010. Т. 180. № 5. С. 527; https://doi.org/10.3367/UFNr.0180.201005h.0527
- 34. Голубков Г.В., Адамсон С.О. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 531; https://doi.org/10.31857/S0207401X22050053
