The results of experimental studies of electric field disturbances generated by sources of an ionospheric origin in the coastal zones of the White and Barents seas are presented. The data recording was performed by geophysical stations GI-MTS-1. The horizontal electric field was recorded by telluric lines 50 m long. The Ex component was set orthogonally to the coastline in the direction from the shore, and the Еy component was directed along the coastline. In the coastal strip of the sea–land contact, a zone of anomalous increase in the amplitude of ULF variations (F < 1 Hz) of the Ex component adjacent to the water’s edge was revealed. An additional narrow zone of anomalous amplification of the ULF variations of the electric field is observed at a distance of 30 m from the water’s edge. The coastal effect reaches its maximum near the water’s edge in the coastal zone and decreases with distance from the seashore.

Представлены результаты экспериментальных исследований возмущений электрического поля, созданных источниками ионосферного происхождения в прибрежных зонах Белого и Баренцева морей. Регистрация данных выполнялась геофизическими станциями GI-MTS-1. Горизонтальное электрическое поле регистрировалось теллурическими линиями длиной ~50 м. Ех компонента напряженности электрического поля устанавливалась ортогонально береговой линии в направлении от берега, компонента Еу - вдоль береговой линии. В прибрежной полосе контакта море-суша выявлена зона аномального увеличения амплитуды в полной и переменной Ех компоненты, примыкающая к кромке воды (береговой эффект). На расстоянии ~ 30 м от кромки воды наблюдается дополнительная узкая зона аномального усиления величины УНЧ-вариаций электрического поля, связанная с локальной геоэлектрической аномалией. Максимальный береговой эффект наблюдается возле кромки воды в береговой зоне и уменьшается с удалением от берега моря.

The concept of "instantaneous" polarization of the horizontal electric component of the Pc1 pulsation field as measured by the coastal and base (offset from the coast) telluric lines is used to separate the contributions of geomagnetic pulsations and extraneous noise, the excitation of which is a possible change in the concentration of sea aerosols in the surface layer of the atmosphere and changes in the wind conditions. The construction and practical use of "vectors" of instantaneous polarization is carried out in accordance with the basic principles of complexity theory and ensures the separation of the contributions of noise of different origin and assessment of the noise intensity. It is shown that the repetition rates of the selected pulse bursts of geomagnetic pulsations Pc1 are consistent with the periods of geomagnetic oscillations in the Pc4-Pc5 range.

The distributions of the intensities and directions of the Hall currents in the ionosphere have been determined by the given coordinates and intensities of magnrtospheric field-aligned currents (FAC). The examples of distributions calculated for three FAC show that the coincidence of specific features of the field of the Hall currents and the magnetic field on the ground level near the points of their projections is explained by the induction character of the formation of the Hall current. This makes possible to estimate the number, location, and intensity of field-aligned currents with experimentally constructed magnetic pulsation field distributions under the condition that the distances between the sources are larger than the ionospheric height. The presented solution of the equations for the field-lines and isolines of the Hall current intensity shows that the arcs of these curves are locally generated by a pair of equivalent field-aligned currents.

The coherence conditions for local ionospheric sources of Pi 2 high-latitude geomagnetic pulsations in the 6–8 mHz frequency band were studied with a method for representing their component spatial distributions by vertical magnetic dipole field integrals over random walk trajectories in the ionospheric horizontal plane. High-quality representations are reached when the field intensity is proportional to a self-intersection density that has spatial and time walk trajectory discontinuities. According to anomalous diffusion theory, the trajectory of the subordinate Levy process is characterized by the stabilization of turning points grouped near pulsation local ionospheric sources. This makes it possible to simulate disturbances of the Pi 2 high-latitude pulsation field by a uniform motion along the Hall ionospheric source Levy trajectories with short-term pulsed current switching on-off. A coherent redistribution of the Pi 2 local ionospheric source intensity and several observed specific features in the source field distribution dynamics are explained by the independent processes of local field-aligned current formation and intensification-weakening of pulsations caused by the current carrier shift relative to wandering Levy turning points and a stationary observer.

В работе исследуются условия когерентности локальных ионосферных источников высокоширотных геомагнитных пульсаций Pi2 в полосе частот 6–8 мГц методом представления пространственных распределений их компонент интегралами поля вертикального магнитного диполя по траекториям случайных блужданий в горизонтальной плоскости ионосферы. Качественные представления достигаются при условии пропорциональности интенсивности поля и плотности самопересечений имеющей пространственные и временне разрывы траектории блужданий. В рамках теории аномальной диффузии траектория подчиненного им процесса Леви характеризуется стабилизацией точек поворота, группирующихся в окрестности локальных ионосферных источников пульсаций. Это позволяет моделировать возмущения поля высокоширотных пульсаций Pi2 равномерным движением по траекториям Леви холловских ионосферных источников с кратковременными импульсными включениями-выключениями тока. Когерентное перераспределение интенсивности локальных ионосферных источников Pi2 и ряд наблюдаемых особенностей динамики распределений их поля объясняются независимыми процессами формирования локальных продольных токов и усиления-ослабления пульсаций, вызванных смещением носителей тока относительно точек поворота блужданий Леви и неподвижного наблюдателя. е разрывы траектории блужданий. В рамках теории аномальной диффузии траектория подчиненного им процесса Леви характеризуется стабилизацией точек поворота, группирующихся в окрестности локальных ионосферных источников пульсаций. Это позволяет моделировать возмущения поля высокоширотных пульсаций Pi2 равномерным движением по траекториям Леви холловских ионосферных источников с кратковременными импульсными включениями-выключениями тока. Когерентное перераспределение интенсивности локальных ионосферных источников Pi2 и ряд наблюдаемых особенностей динамики распределений их поля объясняются независимыми процессами формирования локальных продольных токов и усиления-ослабления пульсаций, вызванных смещением носителей тока относительно точек поворота блужданий Леви и неподвижного наблюдателя.

An analysis of the BEAR experiment and Polar satellite data showed that several ionospheric sources could act almost simultaneously in the area of Pi2-type geomagnetic pulsations. The aim of this study is to locate these sources and determine their coherence in the narrow-frequency band of (6–10) × 10 −3 Hz. By using gradient analysis methods, we revealed the local sources of oscillations coherent (phased), that allows one to treat their contributions as manifestations of the fine structure of the field of Pi2 pulsations.