The high-latitude geomagnetic effects of an unusually long initial phase of the largest magnetic storm ( SymH ~–220 nT) in cycle 24 of the solar activity are considered. Three interplanetary shocks characterized by considerable solar wind density jumps (up to 50–60 cm –3 ) at a low solar wind velocity (350–400 km/s) approached the Earth’s magnetosphere during the storm initial phase. The first two dynamic impacts did not result in the development of a magnetic storm, since the IMF Bz remained positive for a long time after these shocks, but they caused daytime polar substorms (magnetic bays) near the boundary between the closed and open magnetosphere. The magnetic field vector diagrams at high latitudes and the behaviour of high-latitude long-period geomagnetic pulsations ( ipcl and vlp ) made it possible to specify the dynamics of this boundary position. The spatiotemporal features of daytime polar substorms (the dayside polar electrojet, PE ) caused by sudden changes in the solar wind dynamic pressure are discussed in detail, and the singularities of ionospheric convection in the polar cap are considered. It has been shown that the main phase of this two-stage storm started rapidly developing only when the third most intense shock approached the Earth against a background of large negative IMF Bz values (to–39 nT). It was concluded that the dynamics of convective vortices and the related restructing of the field-aligned currents can result in spatiotemporal fluctuations in the closing ionospheric currents that are registered on the Earth’s surface as bay-like magnetic disturbances.

Выполнен анализ наземных геомагнитных пульсаций диапазона Рс5 (2–7 мГц), вызванных прохождением плотных транзиентов в солнечном ветре (возмущений в плотности). Показано, что даже во время самого магнито-спокойного года последних десятилетий (2009 г.) возможно появление интенсивных всплесков в плотности солнечного ветра до Np 30–50 см3 и ее флюктуаций. Приведен анализ двух таких событий, выполненный с помощью одного из новых методов дискретного математического анализа (ДМА), а именно, вычисления функционала энергии фрагмента временного ряда, что в терминах ДМА называется “выпрямлением аномалий”. Установлено, что флюктуации в динамическом давлении (плотности) солнечного ветра (СВ) вызывают возбуждение в дневном секторе магнитосфере Земли геомагнитных пульсаций диапазона Рс5 в глобальном по широте масштабе, т.е. от полярных до экваториальных широт. На земной поверхности такие пульсации начинались внезапно и одновременно на всех широтах и также одновременно резко кончались. Флюктуации в межпланетном магнитном поле (ММП) оказались менее геоэффективными в возбуждении геомагнитных пульсаций, чем флюктуации в плотности СВ. Механизмы генерации пульсаций в разных структурных областях магнитосферы, по-видимому, были различными. Сделан вывод, что наиболее вероятным источником наземных пульсаций являются флюктуации соответствующих периодов в плотности солнечного ветра.

В статье излагаются методы анализа 3-компонентных геомагнитных наблюдений для автоматического выделения временнх аномалий – пульсаций геомагнитного поля. Методы основаны на предварительной полосовой фильтрации данных, вычислении собственных чисел ковариационной матрицы компонент геомагнитного поля в скользящем временнм окне, вычислении обобщенной дисперсии собственных чисел (обобщение заключается в использовании иного порядка возведения в степень, нежели традиционная степень 2), последующего сглаживания этой дисперсии и выделения временнх интервалов наличия пульсаций на основе превышения сглаженной дисперсией собственных чисел некоего порога, определяемого на основе методов нечеткой логики. В статье излагаются методы анализа 3-компонентных геомагнитных наблюдений для автоматического выделения временнх аномалий – пульсаций геомагнитного поля. Методы основаны на предварительной полосовой фильтрации данных, вычислении собственных чисел ковариационной матрицы компонент геомагнитного поля в скользящем временнм окне, вычислении обобщенной дисперсии собственных чисел (обобщение заключается в использовании иного порядка возведения в степень, нежели традиционная степень 2), последующего сглаживания этой дисперсии и выделения временнх интервалов наличия пульсаций на основе превышения сглаженной дисперсией собственных чисел некоего порога, определяемого на основе методов нечеткой логики. В статье излагаются методы анализа 3-компонентных геомагнитных наблюдений для автоматического выделения временнх аномалий – пульсаций геомагнитного поля. Методы основаны на предварительной полосовой фильтрации данных, вычислении собственных чисел ковариационной матрицы компонент геомагнитного поля в скользящем временнм окне, вычислении обобщенной дисперсии собственных чисел (обобщение заключается в использовании иного порядка возведения в степень, нежели традиционная степень 2), последующего сглаживания этой дисперсии и выделения временнх интервалов наличия пульсаций на основе превышения сглаженной дисперсией собственных чисел некоего порога, определяемого на основе методов нечеткой логики. х интервалов наличия пульсаций на основе превышения сглаженной дисперсией собственных чисел некоего порога, определяемого на основе методов нечеткой логики.

Исследована пространственная динамика всплесков геомагнитных пульсаций типа Pi2 во время типичного события дрейфующей к полюсу магнитосферной суббури (13 апреля 2010 г.) с помощью метода обобщенной дисперсии, характеризующей интегральное временное приращение суммарной горизонтальной амплитуды волны в данной точке в выбранный интервал времени. При анализе использовались цифровые данные наблюдений скандинавского профиля магнитометров IMAGE с 10-ти секундной дискретизацией и данные наблюдений проекта INTERMAGNET на экваториальных, среднеширотных и субавроральных широтах с 1-секундной дискретизацией. Показано, что всплески Pi2 пульсаций в полосе частот 8–20 мГц появляются одновременно в глобальном масштабе – от полярных до экваториальных широт с максимальными амплитудами на широтах максимальной интенсивности авроральной токовой струи и максимальной амплитуды геомагнитных пульсаций Pi3 в полосе 1.5–6.0 мГц. Первый, левополяризованный интенсивный всплеск Pi2 появился в авроральных широтах через несколько минут после брейкапа, а второй, правополяризованный – на 15 мин позже брейкапа, но на более высоких, полярных широтах, куда к этому времени переместилась суббуря. Направление вращения вектора поляризации волн было противоположным в авроральных и субавроральных широтах, но на экваторе и в субавроральной зоне было одинаковым. На экваторе амплитуда пульсаций была максимальной в ночном секторе.

An analysis of sampled 1-s observational data on geomagnetic pulsations within the Pc3 range on the INTERMAGNET network of near-equatorial and low-latitude observatories spaced over longitude during the initial phase of a moderate magnetic storm (April 5–7, 2010) was carried out for the first time. The obtained results were compared with magnetic observations at the low-latitude Chambon-la-Foret (CLF) and subauroral Kerguelen (PAF) observatories, as well as with observations at six Australian observatories located at low and middle latitudes. Two time intervals were studied in detail: the sudden commencement (SC) of the storm and the onset of the great global substorm. In the first interval, maximal amplitudes of near-equatorial pulsations were observed in the near-noon sector; in the second interval, in the near-midnight sector. The dynamics of the spectral structure of Pc3 pulsations in the considered events was shown to be different in spite of the fact that in both cases an amplification of waves was observed in two close spectral bands of the Pc3 spectrum: ∼20–30 and ∼30–40 mHz. The considered Pc3 pulsations were characterized by very small azimuthal wavenumbers (0.5 and less). Possible generation mechanisms for the observed Pc3 pulsations are discussed.

Впервые выполнен анализ данных 1-секундных наблюдений геомагнитных пульсаций диапазона Рс3 на сети разнесенных по долготе приэкваториальных и низкоширотных обсерваторий ИНТЕРМАГНЕТ в начальную фазу умеренной магнитной бури (5–7 апреля 2010 г.). Полученные результаты сопоставлены с магнитными наблюдениями на среднеширотной обс. Chambon-la-Foret (CLF) и субавроральной обс. Kerguelen (PAF), а также с наблюдениями на 6-ти австралийских обсерваториях, расположенных на низких и средних широтах. Подробно исследовано два временных интервала: внезапное начало бури (SC) и начало большой глобальной суббури. В первом интервале максимальные амплитуды приэкваториальных пульсаций наблюдались в околополуденном секторе, а во втором – в околополуночном. Показано, что динамика спектральной структуры Рс3 пульсаций в рассмотренных событиях была различной, несмотря на то, что в обоих случаях в спектре Рс3 наблюдалось усиление волн в двух близких спектральных полосах: 20 30 мГц и 30 40 мГц. Рассмотренные Рс3 пульсации характеризовались очень маленькими волновыми азимутальными числами (0.5 и меньше). Обсуждаются возможные механизмы генерации наблюдаемых Рс3 пульсаций.