After-effects of geomagnetic storms: statistical analysis and theoretical explanation

Author:

Ратовский Константин1,Ratovsky Konstantin2,Клименко Максим34,Klimenko Maksim56,Клименко Владимир3,Klimenko Vladimir5,Чирик Николай78,Chirik Nikolay910,Коренькова Нина8,Korenkova Nina10,Котова Дарья34,Kotova Daria56

Affiliation:

1. Институт солнечно-земной физики СО РАН

2. Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS

3. Западное отделение ИЗМИРАН

4. Балтийский федеральный университет имени И. Канта

5. WD IZMIRAN

6. I. Kant Baltic Federal University

7. Западное отделение Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. А.С. Пушкова РАН

8. Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

9. West Department of Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation RAS

10. Immanuel Kant Baltic Federal University

Abstract

Our previous studies have shown the presence of daytime positive electron density disturb-ances during several days after the start of the recovery phase. The aim of this paper is to study after-effects of geomagnetic storms (after-storm effects), i.e. ionospher-ic effects observed on the 3–5th day after the beginning of the storm recovery phase. From numerical calcula-tions with the GSM TIP model, we have found the main mechanisms for the formation of the after-storm effects. Using Irkutsk (52° N, 104° E) and Kaliningrad (54° N, 20° E) ionosonde data, we have carried out a statistical analysis of daytime ionospheric responses to geomagnetic storms. As a result of the analysis, we obtained averaged ionospheric responses at the beginning of the storm recovery phase and for five consecutive days. The statistical analysis results received near the beginning of the recovery phase are in good agreement with the well-known ionospheric effects of geomagnetic storms obtained in previous studies. For the first time, the obtained statistics of iono-spheric responses observed on the 3–5th day after the beginning of the recovery phase allowed us to reveal the dependence of after-storm ionospheric effects on season, storm intensity, and ionosonde geomagnetic latitude. In addition, we for the first time present the interpretation of after-storm ionospheric effects from numerical simulation results.

Publisher

Infra-M Academic Publishing House

Subject

Space and Planetary Science,Atmospheric Science,Geophysics

Reference24 articles.

1. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988. 528 с., 1. Brunelli B.E., Namgaladze A.A. Fizika ionosfery [Physics of the ionosphere]. Moscow, Nauka Publ., 1988, 528 p. (In Russian).

2. Данилов А.Д. Реакция области F на геомагнитные возмущения (обзор) // Гелиогеофизические исследования. 2013. № 5. С. 1–33., Buonsanto M.J. Ionospheric storms: a review. Space Sci. Rev. 1999, vol. 88, no. 3–4, pp. 563–601. DOI: 10.1023/A: 1005107532631.

3. Клименко В.В., Клименко М.В., Брюханов В.В. Численное моделирование электрического поля и зонального тока в ионосфере Земли — постановка задачи и тестовые расчеты // Математическое моделирование. 2006. Т. 18, № 3. С. 77–92., Balan N., Otsuka Y., Nishioka M., Liu J.Y., Bailey G.J. Physical mechanisms of the ionospheric storms at equatorial and higher latitudes during the recovery phase of geomagnetic storms. J. Geophys. Res. 2013, vol. 118, pp. 2660–2669. DOI: 10.1002/jgra.50275.

4. Клименко М.В., Клименко В.В., Ратовский К.Г., Гончаренко Л.П. Ионосферные эффекты последовательности геомагнитных бурь 9–14 сентября 2005 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 2011. Т. 51, № 3. С. 368–380., Danilov A.D. Reaction of F region to geomagnetic disturbances (review). Geliogeofizicheskie issledovaniya [Heliogeophys. Res.]. 2013, no. 5, pp. 1–33. (In Russian).

5. Клименко М.В., Клименко В.В., Бессараб Ф.С. и др. Влияние геомагнитных бурь 26–30 сентября 2011 г. на ионосферу и распространение радиоволн КВ-диапазона. I. Ионосферные эффекты // Геомагнетизм и аэрономия. 2015. T. 55, № 6. С. 769–789. DOI: 10.7868/S0016794015050077., Field P.R., Rishbeth H. The response of the ionospheric F2-layer to geomagnetic activity: an analisys of wordwide data. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 1997, vol. 59, no. 2, pp. 163–180. DOI: 10.1016/S1364-6826(96)00085-5.

同舟云学术

1.学者识别学者识别

2.学术分析学术分析

3.人才评估人才评估

"同舟云学术"是以全球学者为主线,采集、加工和组织学术论文而形成的新型学术文献查询和分析系统,可以对全球学者进行文献检索和人才价值评估。用户可以通过关注某些学科领域的顶尖人物而持续追踪该领域的学科进展和研究前沿。经过近期的数据扩容,当前同舟云学术共收录了国内外主流学术期刊6万余种,收集的期刊论文及会议论文总量共计约1.5亿篇,并以每天添加12000余篇中外论文的速度递增。我们也可以为用户提供个性化、定制化的学者数据。欢迎来电咨询!咨询电话:010-8811{复制后删除}0370

www.globalauthorid.com

TOP

Copyright © 2019-2024 北京同舟云网络信息技术有限公司
京公网安备11010802033243号  京ICP备18003416号-3