Возмущения магнитосферно-ионосферной системы в арктических широтах и задачи мониторинга космической погоды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, доктор физико-математических наук Сафаргалеев, Владимир Ваисович

• Сафаргалеев, Владимир Ваисович
• доктор физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Сафаргалеев, Владимир Ваисович

1 Введение

2 Наземный мониторинг магнитосферных процессов 20 2.1. Возмущения в магнитосферно-ионосферной системе как одна из составляющих космической погоды

2.2 Принципы организации наземного мониторинга магнитосферных процессов

2.3 Аппаратура и методика

2.3.1 Телевизионные оптические наблюдения

2.3.2 Магнитные наблюдения в частотном диапазоне 0.1 - 5 Гц

2.3.3 Радарные наблюдения (EISCAT, SuperDARN, CUTLASS)

2.3.4 Спутниковые наблюдения

2.4 Формулировка задач исследования

3 Возмущения желобкового типа магнитосферной плазмы

3.1 Вводные замечания: желобковые возмущения как один из элементов1 37 космической погоды

3.2 Желобковая неустойчивость в областях, примыкающих к дневной 41 магнитопаузе

3.2.1 Постановка задачи

3.2.2' Дисперсионное уравнение

3.2.3 Обсуждение и выводы

3.3 Волны желобкового типа в среде с плавным градиентом плазменного давления "

3.3.1 Вывод и анализ дисперсионного уравнения

3.3.2 Внутренние гравитационные волны и меридиональное распространение бухт аврорального поглощения

3.3.3 Продольная компонента возмущенного магнитного поля

3.3.4 Эффект полного внутреннего отражения

3.4 Обобщение результатов

4 Ионосферное отображение возмущений желобкового типа

4.1 Вводные замечания: признаки желобковых возмущени в сияниях и 56 ионосферной конвекции

4.2 Дневной авроральный факел и омега сияния в оптических, радарных и 61 магнитных данных: исследование отдельного события

4.2.1 История вопроса и постановка задачи

4.2.2 Омега сияния и авроральный факел в оптических данных

4.2.3 Анализ данных радаров EISCAT и сети магнетометров IMAGE

4.2.4 Омега сияния и авроральный факел. Сценарий явления

4.3 Азимутальное распространение высокоширотных авроральных дуг

4.3.1 Постановка задачи и методика

4.3.2 Характеристика явления на примере отдельного события

4.3.3 Статистические исследования азимутального распространения дуг

4.3.4 Дискуссия: дуги как результат развития модифицированной желобковой неустойчивости в ночной магнитосфере

4.4 Усиление электрического поля внутри авроральной дуги

4.4.1 Постановка задачи

4.4.2 Краткое описание аппаратуры и методики обработки данных

4.4.3 Общая характеристика авроральной и геомагнитной обстановки

4.4.4 Радарные измерения в области коррелирующих дуг

4.4.5 Обобщение результатов наблюдений

4.4.6 Радарные измерения в области антикоррелирующей дуги

4.4.7 Интерпретация

4.5 Пространственно-периодические дугоообразные формы в области пульсирующих и диффузных сияний

4.5.1 Постановка задачи

4.5.2 Характеристика явления на примере отдельного события

4.5.3 Статистика и теоретическая интерпретация

4.5.4 Проблема триггирования суббури

4.6 Обобщение результатов 148 5 Геомагнитные пульсации альвеновского типа, инициированные внезапным сжатием магнитосферы, как инструмент для диагностики околоземного космического пространства

5.1 Введение

5.2 Пульсации Psil как индикатор горячих протонов в дневной магнитосфере

5.2.1 Вводные замечания и постановка задачи

5.2.2 Описание и статистка явления

5.2.3 Пульсации Psil и магнитосферные протоны: сопоставление с данными спутников DMSP

5.2.4 Дискуссия: возможная связь механизма генерации пульсации Psil с «внутренними гравитационными» волнами

5.3 Оценка скорости распространения РэП пульсаций в ионосферном волноводе

5.3.1 Постановка задачи и краткое описание методики

5.3.2 Исследование ионосферного распространения сигнала на примере отдельного события 11 апреля 2001 г.

5.3.3 Статистика

5.3.4 Дискуссия

5.4 Оценка времени распространения альвеновской волны по наземным риометрическим и магнитным данным

5.4.1 Постановка задачи и краткое описание методики

5.4.2 Результаты измерений

5.4.3 Обсуждение результатов г

5.5 Некоторые особенности пространственного распределения ШЛ7-активности, инициированной внезапным импульсом (Б1)

5.5.1 Постановка задачи

5.5.2 в солнечном ветре и на поверхности Земли: описание явления

5.5.3 Дискуссия: сходства и различия двух явлений и их возможная интерпретация

5.6 О природе предварительного импульса БС и пульсаций класса Рбс

5.6.1 Постановка задачи

5.6.2 Описание критериев отбора интервалов для исследования

5.6.3 Геомагнитные возмущения, связанные с 8С-инициированными высыпаниями: изучение отдельного события

5.6.4 Высокоширотные магнитные возмущения и внезапное усиление риометрического поглощения: статистика

5.6.5 Электрическое поле поляризации, генерируемое ионосферной неоднородностью в виде эллипса, как источник предварительного магнитного возмущения

5.6.6 Магнитные пульсации Рбс5 и внезапное усиление поглощения, стимулированные БС

5.6.7 Инициированная БС магнитная активность в диапазоне 0.1 - 3 Гц

5.7 Обобщение результатов 234 6 Ионосферное отображение процессов на дневной магнитопаузе

6.1 Вводные замечания: предпосылки для комплексного наземного мониторинга поступления энергии и вещества в дневную магнитосферу

6.2 Исследование отклика дневных сияний на изменение вертикальной компоненты ММП по наземным оптическим и радарным данным

6.2.1 Постановка задачи

6.2.2 Динамические особенности послеполуденных полярных сияний

6.2.3 Обсуждение результатов наблюдений. Возможная связь с суббурей

6.3 Комплексное исследование случая захвата плазмы переходного слоя дневной магнитосферой

6.3.1 История вопроса и постановка задачи

6.3.2 Вариации ММП и динамика сияний

6.3.3 Оптические измерения и измерения высыпающихся частиц перед началом положительного импульса Bz компоненты ММП

6.3.4 Радарные и оптические измерения во время положительного импульса Bz компоненты ММП

6.3.5 Наземные магнитные наблюдения

6.3.6 Дискуссия: сценарий явления и соотношение с результатами, полученными другими авторами

6.4 Проникновение пульсаций Pel из переходного слоя в магнитосферу

6.4.1 Вводные замечания относительно высокоширотных Pel

6.4.2 Развитие анизотропии давления в переходном слое

6.4.3 О природе высокоширотных Рс 1: теоретический взгляд на проблему

6.4.4 Постановка задачи и способы ее решения

6.4.5 Полуденные Pel, наблюдаемый в полярной шапке на главной фазе магнитной бури. Описание отдельного события

6.4.6 Полуденные Pel в полярной шапке. Статистика явления

6.4.7 Полуденные Pel в полярной шапке. Сценарий явления

6.5 Обобщение результатов 296 7 Заключение 299 Список использованных источников

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Возмущения магнитосферно-ионосферной системы в арктических широтах и задачи мониторинга космической погоды»

Цели работы. Диссертация в целом посвящена исследованиям возмущений в околоземном космическом пространстве, в генерации и эволюции которых главную роль играют, неоднородность плазмы и. кривизна пронизывающих ее магнитных силовых линий. В первую очередь речь идет о крупномасштабных возмущениях, связанных с перемещением больших объемов плазмы. С одной стороны, практически любое возмущение в магнитосфере, включая и те, которые рассматриваются в диссертационной работе, вызвано или; контролируется изменением параметров межпланетной среды через так называемые солнечно-земные связи: G другой стороны, благодаря магнитосферно-ионосферному взаимодействию, магнитосферные процессы «отражаются» в ионосфере, давая-тем самым возможность провести их исследование с помощью аппаратуры, установленной на поверхности Земли. В контексте вышесказанного, задача такого исследования состоит в том, чтобы из всего многообразия наблюдаемых ионосферных явлений; выбрать именно' те, которые представляют «ионосферный след» возмущений неоднородной плазмы в криволинейном магнитном поле, и исследовать их связь с возмущениями в межпланетной среде (солнечном ветре1). Для корректного отбора ионосферных явлений следует определить характерные черты рассматриваемого класса магнитосферных возмущений. Это было целью теоретических. исследований, составляющих часть диссертационной работы. Агентами, которые наиболее удачно с экспериментальной точки, зрения визуализируют магнитосферно-ионосферное взаимодействие, являются заряженные частицы и волны . альвеновского типа. Оба этих агента распространяются вдоль силовых линий, обеспечивая тем самым перенос информации из возмущенной области магнитосферы в сопряженный с ней участок ионосферы. Эффект от высыпающихся частиц может быть изучен при помощи оптической аппаратуры (полярные сияния); радаров, и риометров. Альвеновские волны регистрируются на поверхности земли магнитометрической аппаратурой (геомагнитные пульсации). Целью экспериментальных исследований; составляющих другую часть диссертации; был детальный анализ динамических процессов, в полярных сияниях и риометрическом поглощении, а также морфологических особенностей пульсации диапазонов Pel и Рс5, обусловленных изменением состояния магнитосферной плазмы и межпланетной среды. Анализ проводился в свете теоретических выводов относительно особенностей формы и динамики рассматриваемого класса магнитосферных возмущений. Основу экспериментальных исследований составил богатейший материал, полученный в обсерваториях ПГИ на Кольском полуострове и арх. Шпицберген.

Актуальность работы. Расширение сферы деятельности человека в околоземное космическое пространство делает все более необходимым знание характера и причин происходящих здесь физических процессов - возмущений магнитного поля Земли, вариаций потоков заряженных частиц, формирование ионосферных неоднородностей и т.п., а также умение их прогнозировать. Поэтому исследование влияния солнечной активности на процессы в магнитосферно-ионосферной системе, а также механизмов, посредством которых это влияние осуществляется, стали сейчас весьма актуальными и дали толчок развитию отдельной прикладной отрасли науки - «Космическая погода».

Физические процессы в магнитосфере: Земли весьма разнообразны. Чтобы составить четкое представление об этих процессах, не говоря?уже о том, чтобы их прогнозировать, требуется проведение достаточно частых как во времени, так и в пространстве измерений параметров плазмы и полей: Прямые (спутниковые) измерения дают локальные значения параметров, и при их использовании возникают проблемы отделения временных вариаций от пространственных. Идеальным' было бы такое положение, когда большое число спутников в течение длительного времени: проводили, бы измерения в основных структурных образованиях магнитосферы. Реализацией такого положения можно считать спутниковые проекты CLUSTER и THEMIS. '

Однако и этими проектами проблема не снимается; Двигаясь по орбитам, спутники проходят интересующую нас область за несколько минут, затем уходят из нее и возвращаются через несколько часов или; даже дней. Редки ситуации, когда спутник оказывается в нужном месте и в нужное время. В отличие от спутников, наземные данные позволяют проследить развитие явления за более длительный промежуток времени, включая его предысторию, что особенно важно для прогностических целей: Нельзя сбрасывать со. счетов и дороговизну многоспутниковых проектов. Поэтому, несмотря на обилие спутниковых измерений, анализ данных наземных наблюдений продолжает оставаться: более выгодным с точки зрения баланса между стоимостью и эффективностью способом экспериментального решения задач мониторинга космической погоды.

Ионосфера арктических широт играет особую роль в исследованиях космической погоды. В ночные часы она сопряжена: с областями магнитосферы, где находится источник большинства магнитосферных возмущений (плазменный слой). В дневные часы в ионосферу высоких широт «проектируются» процессы на магнитопаузе и прилежащих доменах, отражающие взаимодействие магнитосферы с межпланетной средой.

Актуальность исследований космической погоды в арктических широтах подтверждается на самом высоком уровне в форме финансирования правительством РФ работ по созданию российского геофизического полигона на арх. Шпицберген

Научная и практическая ценность работы. В работе рассмотрен тип МГД-волн, характеризуемый медленной скоростью распространения в направлении поперек магнитного поля. С привлечением этих волн удалось объяснить некоторые медленные процессы в полярных сияниях с пространственно - периодической структурой и большой период модуляции волновой активности в герцовом диапазоне, инициируемой внезапным усилением динамического давления солнечного ветра.

Предложен экспериментальный способ оценки времени распространения альвеновских1 волн из магнитосферы в ионосферу, основанный на разнице скоростей заряженный частиц и авльвеновских волн.

Показана применимость, дневных геомагнитных пульсаций диапазона Pel для исследования процессов на магнитопаузе.

Понимание способов реализации солнечно-земных связей способствует разработке научных основ прогноза возмущений в околоземном космическом пространстве. Практическая ценность прогноза магнитных возмущений очевидна при оценке влияния наводок на состояние трубопроводов (Shapka, 1992) и линий электропередач (Pulkkinen et al., 2005). Возможность прогноза авроральных высыпаний может заинтересовать специалистов, занятых радиационной безопасностью спутников. Практическую ценность могут иметь прогнозы авроральной активности, которая, рассматривается сегодня как один из источников погрешности позиционирования объектов с помощью навигационных систем rana GPS и ГЛОНАСС. Практическую ценность представляет также сделанный в работе акцент на эффективность наземных видов наблюдений, внимание к которым за последние годы заметно ослабло за счет интенсификации спутниковых программ. Защищаемые положения.

1. Сценарий эволюции пространственно-периодических авроральных структур как результат ионосферного отображения возмущений желобкового типа из области магнитосферы с плавным градиентом плазменного давления в сопряженную ионосферу. Рассмотрены:

- пространственные и временные характеристики не исследованной ранее формы авроральной активности в' виде чёреды полос повышенной интенсивности, медленно распространяющихся через область пульсирующего или диффузного свечения, механизм генерации и методика диагностики; возможная связь с проблемой триггирования суббури.

- особенности динамики не типичных для дневных часов пространственно-периодических авроральных структур в виде омега-сияний и авроральных факелов в контексте ионосферной конвекции, влияние межпланетной среды на условия генерации омега-сияний, механизм трансформации омега-сияний в авроральный факел.

- особенности динамики мультиплетных дуг на стадии их зарождения, исследованные в контексте ионосферной конвекции, механизм их формирования.

2. Пульсации диапазона Pel, возбуждаемые ударом по магнитопаузе фронта неоднородности солнечного ветра, как новый инструмент диагностики околоземной плазмы, позволяющий делать выводы относительно:

- существования в дневной части магнитосферы протонов с энергиями десятки кэВ;

- возбуждения в магнитосфере резонансных колебаний компрессионного типа с периодом 10 - 15 минут, невидимых в данных наземных магнитометров;

- времени распространения альвеновской волны из магнитосферы в ионосферу и, как следствие, величины средней скорости распространения пульсаций вдоль силовых линий геомагнитного поля? и периода собственных альвеновских колебаний силовой трубки, в которой находится источник пульсаций Pel;

- скорости распространения волн герцового диапазона в ионосферном волноводе;

- момента.удара фронта неоднородности солнечного ветра по магнитопаузе.

3; Дневные высокоширотные пульсации?диапазона,Pel как новый'инструмент для исследования процессов взаимодействия солнечного ветра с дневной магнитопаузой наземной аппаратурой. <

4. Механизм генерации; предварительного импульса SI за, счет локального изменения?ионосферной проводимости высыпающимися частицами. Новизна работы: Топология; околоземного космического пространства такова, что исследуемые магнитосферные возмущения «проектируются» силовыми линиями либо в область-арктической ионосферы, называемую авроральной зоной, либо в область дневного каспа. Полярный геофизический.институт имеет многолетний опыт работы именно в этих широтах. В первую очередь, это опыт проведения оптических наблюдений и их анализа. В понимании природы полярных еияний много сделано сотрудниками ПГИ Старковым-Г.В., Воробьевым В.Г., Ролдугиным В.К., Тагировым В:Р:, Евлашиным Л. С, Зверевым B.JL, Корниловой Т.А., Корниловым И.А., Черноусом С.А.

Современные знания о природе этого зрелищного явления основаны на данных регулярных наблюдений? в авроральной зоне* - узкого кольца, окружающего магнитный полюс в интервале широт 65°-70° MLAT. Наблюдения проводились на сети цифровых камер всего неба в Скандинавии и Канаде и цепочке фотокамер вдоль северного побережья бывшего СССР. Главный недостаток получаемых данных - низкое временное разрешение (одна .минута для фотографического способа регистрации сияний и 20 секунд для цифрового), что не позволяет увидеть детали динамического процесса. Несмотря на это, предыдущие исследования позволили выявить основные морфологические особенности сияний. Например, характер распределения дуг вдоль меридиана и широты привел к концепции «аврорального овала» (Feldstein and Starkov, 1967). Еще одна особенность дуг - малые поперечные размеры - рассматривается как основное требование к теории, описывающей механизм формирования дуги (Borovsky, 1993). Изучение динамики дуг в контексте суббуревой активности показало, что видимым признаком взрывной фазы суббури является стремительное движение дуг к полюсу (Snyder and Akasofu, 1972) и с физической точки зрения может быть обусловлено пересоединением в плазменном слое магнитосферного хвоста. Обнаружена тесная связь омега-сияний с вариациями азимутальной компоненты геомагнитного поля (André and Baumjohann, 1982) и фазой восстановления суббури (Opgenoorth et al., 1994). Пионерские исследования ПГИ на арх. Шпицберген и о. Хейс выделили отчетливую статистическую связь динамики аврорального овала с вариациями Bz компоненты ММП и дневное авроральное явление, известное ныне как poleward moving auroral forms (Vorobjev et al., 1976).

В 80-х годах в ПГИ состоялся перевод оптических наблюдений на телевизионную технику, что расширило рамки исследований включением, например, таких «быстрых» авроральных явлений как пульсирующие сияний. Однако новое слово удалось сказать после того, как внедрение в научные исследования компьютерных технологий позволило переводить телевизионные записи в цифровой-формат с последующей обработкой данных на компьютере. Используя эту возможность, автор диссертации впервые применил в практике отечественных исследований предварительный анализ оптических данных по кеограммам, построенным по оцифрованным телевизионным записям (см. раздел 2.3.1 и работы Safargäleev et al., Annales Geöphysicae, 1996, 1997). В отличие от использовавшихся до этого авророграмм, строившихся вручную по набору отдельных фотокадров (фоторегистрация) или стоп-кадров (телевизионная регистрация), и отражавших лишь характер движения авроральных форм, кеограммы позволяют видеть временные изменения интенсивности свечения как в самой структуре, так и в фоне. Именно благодаря этому методу автору удалось обнаружить в пульсирующем и диффузном фоне более яркие пространственно-периодические структуры и оценить скорость их распространения, которая оказалась настолько медленной, что без представления авроральной динамики в виде кеограмм факт движения был незаметен. Помимо этого, возможность суммировать большое количество кадров, представляющих по сути цифровые матрицы, позволило «увидеть» форму и оценить размеры этих структур, практически не различимых ни на мгновенном снимке, ни на телевизионной записи (см. защищаемое положение № 1 и работу Сафаргалеев и др., 2000.

Анализ кеограмм позволил также выявить подкласс авроральных дуг, теория генерации которых должна, прежде всего, объяснить их движение по направлению своей вытянутости (далее для краткости «вдоль себя») в процессе возникновения (защищаемое положение № 1 и работы Safargaleev et al, 2003; Kozlovsky et al., 2003; Сафаргалеев и др., 2009). Кроме того, было экспериментально подтверждено теоретическое утверждение о том, что изменения светимости авроральной дуги сопровождаются изменением электрического поля в ее окрестности (Safargaleev et al, 2000, Сафаргалеев и др., 2000). Впоследствии этот факт лег в основу экспериментального подтверждения механизма генерации магнитных возмущений во время резких скачков давления солнечного ветра (защищаемое положение № 4 и работа Safargaleev et al, 2010) и гипотезы о тригировании суббурь электрическим импульсом из ионосферы (Сафаргалеев и др., 2000).

Экспериментальные исследования геомагнитных пульсаций в терцовом диапазоне интенсивно проводились и проводятся в ИФЗ РАН. Результаты исследований тесно связаны с именами сотрудников этого института Троицкой В.А., Клейменовой Н.Г., Матвеевой Э.Т., Довбни Б.В., Пархомова В.А.и др. Теория пульсаций этого диапазона развита в работах Гульельми А.В., Фейгина Ф.З., Трахтенгерца В.Ю., Демехова А.Г. Наблюдения вариаций геомагнитного поля, составившие основу знаний о природе Pel, проводились в средних широтах (обе. Борок), где положение источника этих пульсаций может быть связано с плазмопаузой или.кольцевым током. Наиболее изученными были пульсации типа «жемчужин» и колебания убывающего периода (КУПы или IPDP).

Активные исследования в высоких широтах начались с введением в строй финской цепочки индукционных магнитометров Нурмиярви - Килписьярви. Объектами исследований стали так называемые спектрально-резонансные структуры в шумовом фоне, считающиеся проявлением ионосферного альвеновского резонатора (Belyaev, 1999) и пульсации PiB, связанные с активностью дуг сияний. Результаты по «жемчужинам» и КУПам дополнились привлечением этого вида пульсаций к объяснению локализованных протонных высыпаний на низкоорбитальных спутниках NOAA (Yahnina et al., 2003).

Спустя примерно четыре года, аналогичные наблюдения начались и в России - в обсерваториях ПГИ на Кольском полуострове (Ловозеро) и арх. Шпицберген. При этом частотный диапазон наблюдений заметно превышал таковой для аппаратуры, установленной в обе. Борок. Цифровой способ регистрации пульсаций и точная привязка измерений по времени - еще одно преимущество магнитных станций ПГИ. Благодаря этим нововведениям, автору представляемой диссертационной работы удалось восполнить существующий пробел в морфологии подкласса пульсаций Pel, которые возбуждаются скачком динамического давления солнечного ветра. Результат исследования Bursts of ULF noise excited by sudden changes of solar wind dynamic pressure был включен в список важнейших результатов РАН за 2000 г. Технические характеристики индукционных магнитометров ПГИ, с одной стороны, и резкое начало пульсаций этого подкласса, с другой стороны, позволяют с высокой точностью определять момент начала пульсаций, чего нельзя сказать, например, про «жемчужины» и IPDP. Опираясь на эту и другие особенности, автор впервые продемонстрировал на практике возможность использования пульсаций, возбуждаемых ударом по магнитопаузе, в качестве диагностического инструмента магнитосферной плазмы (защищаемое положение № 2 и публикации Safargaleev et al., 2002; Сафаргалеев и др., 2002а,б; Сафаргалеев и др., 2004; Safargaleev et al, 2010).

Кратко суммируем вышесказанное. Новизна представляемой работы, в. целом обусловлена новизной сочетания объектов исследования, методов регистрации, анализа, а также места проведения наблюдений. Примерами таких сочетаний являются:

• Регулярные наблюдения пульсаций в герцовом диапазоне в области каспа на арх. Шпицберген, дополненные аналогичными- магнитными измерениями на материке и радарными данными. Ранее наблюдения в такой комбинации не анализировались. Новый результат — установление связи некоторых типов пульсаций Pel с пересоединением.

• " Наблюдения пульсаций, в герцовом диапазоне, вызванных внезапным сжатием магнитосферы, и протонных высыпания в авроральной зоне (по данным спутников DMSP). Ранее наблюдения в такой, комбинации не анализировались. Новый результат — показано, в чем именно заключается интуитивно постулируемая подготовленность магнитосферы к отклику на резкое усиление давления солнечного ветра- (внезапный импульс, SI). Это наличие в дневной магнитосфере узкого слоя из горячих протонов.

• Применение в качестве диагностического инструмента геомагнитных пульсаций герцового диапазона, возбуждаемых внезапными импульсами. Ранее для этих целей предлагалось использовать пульсации Pel типа «жемчужин». Новый результат - оценена скорость распространения альвеновских волн вдоль силовых линий в магнитосфере и в ионосферном волноводе.

• Высокоскоростной аналоговый (телевизионный) способ регистрации полярных сияний в сочетании с цифровыми методами обработки позволил увидеть детали авроральной активности, неразличимые ранее невооруженным глазом из-за их пространственно-временных масштабов.

• Несколько совместных кампаний по регистрации полярных сияний в сочетании с измерениями ионосферной конвекции вдоль авроральных дуг. Традиционно для исследования сияний используют стандартные режимы работы радаров EISCAT, когда измерения проводятся вдоль меридиана, то есть перпендикулярно дугам. Новый результат - привлечение желобковой неустойчивости магнитосферной плазмы в качестве вероятного механизма формирования вытягивающихся вдоль себя авроральных форм. • Совместный анализ магнитных возмущений и изменений уровня поглощений космического радиошума, происходящих в ответ на внезапный импульс. Ранее наблюдения в такой комбинации применительно к не анализировались. Новый результат - источником так называемого предварительного импульса может быть локальное изменение ионосферной проводимости, вызванное усилением потока высыпающихся частиц.

Личный вклад автора. Постановка задач, разработка методов решений, обработка данных и получение результатов выполнены автором или под его руководством. В частности, ряд представленных результатов был получен в ходе специализированных международных кампаний на арх. Шпицберген, в формировании научных программ которых автор принимал непосредственное участие. Основные статьи, опубликованные' по теме диссертации, написаны при определяющем вкладе автора диссертации. Структура диссертации. Диссертация состоит из пяти глав, введения и заключения, содержит 326 страниц текста, включая 105 рисунков и список литературы из 287 наименований. Во Введении сформулированы цели работы, ее актуальность, научная и практическая ценность полученных результатов, а также их новизна. В краткой формулировке приводятся положения, выносимые на защиту, и содержание глав диссертации. В разделе 2 дается характеристика объектов исследования, описываются методы исследования, используемая аппаратура и методы обработки данных, результаты исследований представлены в последующих четырех разделах. При этом в каждой разделе есть подразделы, где формулируется проблема, дается обзор литературы, перечисляются результаты исследований.

В разделе 3 описывается роль возмущений желобкового типа в задачах космической погоды. Интерес именно к этому виду плазменных неустойчивостей обусловлен, прежде всего, тем, что это (1) самый трудностабилизируемый тип неустойчивости с точки зрения магнитного удержания плазмы, и (2) он связан с макроскопическим перемещением больших участков плазмы как целого. Крупномасштабные, движения в околоземном космическом пространстве плазмы как таковые являются одним из элементов космической погоды. Кроме того, ряд исследователей предлагают желобковую неустойчивость в качестве причины развития магнитосферной суббури - одного из наиболее ярких катаклизмов космической погоды. В других работах желобковая неустойчивость рассматривается как элемент взаимодействия солнечного ветра с дневной магнитопаузой, что также имеет отношение к формированию космической погоды. Приводятся обзорные сведения с акцентом на физике неустойчивости и на те особенности ее развития, которые будут приниматься во внимание в дальнейшем при решении задач наземного мониторинга магнитосферных процессов. В разделе 3.3 проанализировано дисперсионное соотношение для МГД-волн в среде с плавным градиентом плазменного давления и искривленным магнитным полем («внутренние гравитационные» волны). Основные особенности таких волн - необычно медленная скорость распространения поперек геомагнитного поля, способность рассеять авроральные электроны в конус потерь и возможность отражаться, не доходя до ионосферы (при распространении вдоль геомагнитного поля).

В начале раздела 4 обобщаются основные признаки магнитосферных возмущений желобкового типа (классическая и модифицированная перестановочные неустойчивости и «внутренние гравитационные» волны) и формулируются их ионосферные проявления -особенности авроральной активности и характер ионосферной конвекции. Опираясь на эту информацию, в разделе 4.2 проводится) детальный.анализ необычного для дневных часов случая возникновения авроральной структуры типа факела. Структура наблюдалась во время первой международной наблюдательной; кампании на Шпицбергене по исследованию динамики сияний в контексте ионосферной конвекции, одним из идейных организаторов которой был автор представляемой диссертации. При анализе обращается внимание не только на характер динамики сияний (движение к полюсу) и характер конвекции (противоположного направления'снаружи и внутри факела), но и предысторию явления. Делается вывод о том, что факел есть результат вытягивания к полюсу одной из «перегородок» «предсуществующих» П-сияний вследствие развития классической желобковой неустойчивости. Появлению неустойчивой границы в дневной магнитосфере способствовали изменения в межпланетной среде, а дестабилизировать П-сияния могло отключение» проводящей ионосферы областью аномального сопротивления, вызвавшей ускорение частиц, формирующих небольшую дискретную структуру к полюсу от П-сияний. Факт ускорения выявлен посредством триангуляционных измерений высоты этой душ-в момент ее интенсификации камерами в Баренцбурге и Ню Алезуне. Отмечается, что развитие факела схематически напоминает развитие суббури с псеводобрейкапом и формированием авроральной выпуклости.

В разделе 4.3, также в контексте ионосферной конвекции, исследуется процесс зарождения высокоширотных авроральных дуг на ночной стороне. Вопрос важен для понимания механизма генерации дуги, поскольку теория, как правило, опирается на типичные характеристики уже существующих дуг. Применение телевизионной техники позволило выделить класс дуг, которые появляются в поле зрения ТВ камеры не сразу, а постепенно, «вползая» с западного или восточного горизонта. При этом дуги располагаются на полюсной границе овала под небольшим углом к L-оболочке. Место, откуда они появляются, характеризуется повышенной авроральной активностью типа суббуревой. Характер конвекции такой же, как и в случае формирования факела - внутри светящейся области плазма течет вдоль широты в направлении распространения свечение, а вне этой области - в противоположном. Ориентация дуг и характер конвекции позволяет связать их с развитием модифицированной желобковой неустойчивости. Условия для ее развития - непараллельность контуров B=const и p-const- создаются за счет суббуревой деформации ночной магнитосферы.

В разделе. 4.4 с развитием- модифицированной желобковой неустойчивости связывается механизм генерации дуг, получивших в литературе , название «коррелирующих». В этих дугах электрическое поле повышено, хотя из физических соображений в области увеличения ионосферной проводимости (какую, по сути, представляет дуга) электрическое поле должно > ослабевать. Существование таких дуг подвергалось сомнениям из-за невысокой точности оптических измерений. В рассматриваемом случае сияния регистрировались мультикамерной системой ALIS на севере Швеции. Кроме того, что данные имели хорошее пространственное и временное разрешение, использование нескольких камер позволило определить высоту сияний и тем самым провести корректное сопоставление оптических и радарных измерений. За время работы радара EISCAT в режиме «три-статик», удалось рассчитать электрическое поле в окрестности двух дуг - рождающейся и уже существующей. Если поле внутри последней вело себя «традиционным» образом, то есть ослабевало, то внутри рождающейся дуги поле коррелировало с проводимостью, также измеренной при помощи радара. Поскольку «рождение» дуги происходило по описанной выше схеме, то есть дуга вытягивалась вдоль себя из области интенсивного свечения, увеличение поля внутри ее логично объясняется сложением поля стационарной конвекции с полем поляризации, «разгоняющим» плазменный желоб в процессе развития модифицированной желобковой неустойчивости.

В разделе 4.5 детально анализируется* практически не исследованная форма авроральной активности в виде системы,из нескольких полос с интенсивностью свечения, не намного превышающей интенсивность фонового диффузного или пульсирующего сияния. Полосы видны только в светящемся фоне и пропадают, достигая границы занятой свечением области. Как сами полосы, так и их движение практически неразличимы невооруженным глазом на телевизионной записи, и только применение специфических методов обработки видеоизображения позволяют провести их анализ. Возможно, по этой причине они и оказались «вне поля зрения» исследователей и не получили теоретического объяснения. Пространственная периодичность и распространение полос в направлении, перпендикулярном их протяженности, указывает на явно волновой характер их источника в магнитосфере. Крайне невысокая скорость распространения ограничивает число возможных кандидатов рассмотренными в начале главы «внутренними гравитационными» волнами. Правильность выбора подтверждает то, что эти волны способны усилить высыпания из-за наличия в них продольной компоненты возмущенного магнитного поля, В2 , и распространяются в среде с плавным градиентом плазменного давления, которой в нашем случае является размытая внутренняя граница плазменного слоя, статистически сопряженная именно с областью пульсирующих и диффузных I сияний. Получены.количественные характеристики явления.

В» подразделе 4.5.4 обращается внимание на то, что в случае последовательности суббурь, когда перед началом следующей активизации небо еще занято пульсирующим или диффузным свечением, обеспечивающим1 визуализацию распространения «внутренних гравитационных» волн в магнитосфере, полосы видны непосредственно перед началом суббури. В этом случае их можно рассматривать как предвестник суббурь, запускаемых внешним волновым возмущением. Более типичным видом предсуббуревой активности являются вариации светимости в одиночной дуге или в системе дуг авроральный псевдобрейкап по терминологии Акасофу). В > последнем случае, уярчение «перескакивает» с дуги на дугу так, как если бы- источник, его вызывающий, двигался в магнитосфере в радиальном направлении I от Земли в-хвост. Это дает основания связать псевдобрейкапы с прохождением «внутренних гравитационных» волн через область генерации мультиплетных дуг. Показано (с использованием данных «три-статик» измерений электрического поля радаром ЕКСАТ), что во время псевдобрейкапов азимутальная компонента электрического поля конвекции в окрестности предсуществующей дуги уменьшается за счет появления поля поляризации. Из-за высокой проводимости вдоль силовых линий это добавочное поле будет передаваться в магнитосферу, где также может стимулировать развитие суббури.

Основная часть раздела' 5 посвящена исследованию свойств ранее практически не

• I , изученного отклика геомагнитного поля в герцовом диапазоне на внезапное изменение динамического давления солнечного ветра и обсуждению конкретных способов использования этого вида пульсаций для» волновой диагностики околоземной плазмы. Отклик имеет достаточно сложную структуру в виде трех независимых друг от друга форм активности. Сначала наблюдается кратковременный широкополосный всплеск в диапазоне 0.1 - 3 Гц. Спустя примерно минуту снова следует кратковременный широкополосный всплеск, но уже с ярко выраженной отсечкой по нижней частоте и дисперсией частоты во времени. Вместе с ним начинается серия из более длительных всплесков в диапазоне 0.1- 3 Гц с периодом повторения 10-15 минут. Количество всплесков в серии может достигать 20 штук. Эти формы отклика могут реализоваться либо сразу все три, либо попарно (в любой комбинации), либо только один из них (также любой). Первая форма наблюдается одновременно с началом бухты риометрического поглощения, то есть напрямую связана со стимулированным высыпанием частиц в ионосферу. Предлагается использовать ее для наиболее точного определения момента удара неоднородности солнечного ветра по магнитопаузе. Обычно этот момент оценивается исходя из скорости распространения неоднородности в солнечном ветре. При этом возникает погрешность из-за трудно- учитываемого характера распространения возмущения через переходную область. Вторая форма отклика наиболее известна в литературе. Ее возбуждение, скорее всего, связано с прохождением фронта волны сжатия через область магнитосферы, где в это время имеются благоприятные условия для развития ионно-циклотронной неустойчивости. Всплеск имеет явное преимущество перед другими пульсациями герцового диапазона (например, типа «жемчужин») при-использовании в диагностических целях, так как имеет отчетливое начало. С ее помощью в работе производились оценки скорости распространения альвеновской волны в магнитосфере" вдоль силовой линии геомагнитного поля и в ионосферном волноводе. О третьей форме отклика в литературе имеются лишь упоминания. Соискателем показано, что вероятность ее реализации связана с наличием горячих протонов в дневной магнитосфере, что подтверждает ранний постулат о том, что магнитосфера должна быть «подготовленной» к возбуждению пульсаций герцового диапазона. Отсутствие следов модулирующей волны в данных наземных магнитометров и длительность явления дают основание связать эту форму отклика с «внутренними гравитационными» волнами. Горячие протоны создают, с одной стороны, плавный градиент давления в дневной магнитосфере, требуемый для реализации этих волн. С другой стороны, протонная добавка может создать специфическое распределение плотности плазмы вдоль силовой линии, и волны отражаются, не доходя до ионосферы, то есть, становятся невидимыми для наземного наблюдателя и слабо затухают. Волна также модулирует инкремент ионноциклотронной неустойчивости из-за наличия в волне возмущенной компоненты В2 . С резонансом этих волн может также быть связано противофазное поведение третьей формы отклика, иногда наблюдаемое на двух разнесенных на значительное расстояние обсерваториях (Баренцбург и Ловозеро). Временной сдвиг колебаний столь велик, что не может быть объяснен ионосферным распространением.

В разделе 5.7 представлены экспериментальные подтверждения высказанной ранее гипотезе о том, что источником так называемого предварительного импульса SI в высоких широтах является возмущение ионосферной токовой системы, обусловленное стимулированными SI электронными высыпаниями. Проведенные численные расчеты для конкретной ситуации, когда известны основные входные параметры - положение и форма неоднородности и вектор невозмущенного электрического поля в ионосфере, демонстрируют хорошее согласие теории с результатами магнитных измерений.

В разделе 6 демонстрируется возможность мониторинга процессов на магнитопаузе (пересоединения) при помощи мультиинструментальных наблюдений на Шпицбергене. Привлекаются данные радаров EISGAT и SuperDARN, данные по высыпающимся частицам спутников DMSP, данные сети магнитометров/IMAGE, но акцент делается на оптическую аппаратуру и индукционные магнитометры, размещенные в обе. Баренцбург. Пересоединение является важным элементом космической погоды, обеспечивающим, в частности, перераспределение энергии и вещества в околоземном космическом пространстве. Во всех рассмотренных событиях типичная для> дневных сияний форма активности в виде смещающихся к полюсу пространственно-периодических дискретных дуг {poleward moving auroral forms) наблюдается на замкнутых силовых линиях. Это означает, что каждая» смещающаяся к полюсу отдельная дуга не может быть идентифицирована с пересоединяющейся силовой трубкой, как это утверждается в заметном числе работ по исследованиям сияний в области каспа. Направление меридионального движения системы дуг, контролируемое знаком Bz компоненты ММП, является следствием смещения или расширения внутримагнитосферного домена, а именно, bps, в пределах которого расположен источник сияний. Такое поведение домена представляется связанным с пересоединением, но косвенным образом - либо через изменение размеров полярной шапки, обусловленное оттоком/притоком силовых линий в ходе пересоединения, либо за счет захвата «новой» плазмы из переходной области. Деформация полярной шапки - крупномасштабное явление, и судить о нем только по динамике сияний в локальной области было бы ошибкой. В работе предлагается дополнительно использовать для этих целей расстояние между фокусами вихрей конвекции, определяемое по данным глобальной радарной системы SuperDARN. Захват плазмы - мелкомасштабный и к тому же спорадический процесс, проследить который можно с использованием аппаратуры с относительно небольшим полем зрения — all-sky камера и радары CUTLASS. В разделе 6.3 наглядно показано, что и в этом случае можно допустить ошибку, если ограничиться одним видом наблюдений, а при интерпретации, вместо дополнительных измерений, привлекать информацию, полученную ранее другими исследователями, в том числе, и статистические данные. Пример успешного применения к анализу явления мультиинструментального подхода приводится в разделе 6.4. Рассмотрено несколько случаев расширения полярной шапки до широты обс.Баренцбург (согласно статистике, в дневные часы обсерватория располагается южнее каспа). Данные индукционного магнитометра в Баренцбурге дополнялись аналогичными данными, полученными на материковых обсерваториях, а также данными радарных систем SuperDARN и CUTLASS, и данными спутников DMSP. Показано, что наблюдаемые здесь в это время пульсации Pel могут быть связаны с дрейфующими через шапку пересоединившимися силовыми трубками. Сформулированы условия, при которых дневные Pel в Баренцбурге могут служить индикатором пересоединения.

В Заключении приводятся основные результаты исследований, в расширенном виде сформулированы положения, выносимые на защиту, даются рекомендации по поиску предвестников суббури в полярных сияниях. Отмечено, что в основу работы легли данные регулярных (обсерваторских) наблюдений Полярного геофизического института на Кольском полуострове и на Шпицбергене. По ряду параметров эти данные являются уникальными. Даются формальные сведения о публикационной активности автора.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Сафаргалеев, Владимир Ваисович

7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация в целом посвящена исследованию проявлений солнечно-земных связей в магнитосферно-ионосферной системе. Эти связи реализуются в виде возмущений околоземного космического пространства и оказывают тем самым влияние на космическую погоду.

Возмущения в околоземном космическом пространстве, составляющие суть космической погоды, многообразны. В работе акцент сделан на возмущения, динамика которых в значительной степени определяется неоднородностью плазмы и кривизной силовых линий магнитного поля. Солнечно-земные связи также многообразны; В работе рассмотрены только два8 способа их реализации; - посредством; взаимодействия солнечного ветра, с. дневной магнитосферой!, и: через магнитосферно-ионосферное взаимодействие. Первое звено солнечно-земной «цепочки»- представляются наиболее важными; в, процессе, формирования космической погоды в обозначенном выше смысле, а второе создает предпосылки дляюрганизации ее мониторинга с поверхности Земли.

Важным элементом данной-работы является то, что автор'тесно увязал, наземные оптические и; магнитные. наблюдения с возмущениями; в; магнитосферно-ионосферной системе. Тем самым сделан важный практический шаг по расширению средств и методов 1 . ■ ( наземного мониторинга состояния околоземной среды. •

Необходимо отметить, что в работе использовались данные регулярных (обсерваторских) наблюдений Полярного геофизического института на Кольском полуострове и на Шпицбергене: По ряду параметров, эти-данные являются уникальными. Например, нигде более телевизионная техника не г использоваласьV при ¡. мониторинговых наблюдениях полярных сияний, а индукционный магнитометр в Баренцбурге является единственным на сегодняшний день инструментом, регистрирующим магнитные вариации, герцового диапазона в столь высоких широтах! (Шпицберген): Ряд результатов был получен,именно, благодаря уникальности используемых данных. Основные результаты проведенных исследований.

1. Проанализирована, форма авроральной активности, которая« ранее в; литературе не упоминаналась. Сияния: имеют вид. системы; из 2"-3 полос,. светимость в: которых: лишь ненамного превышает светимость фона (диффузного» или пульсирующего). По этой причине, а также из-за медленного изменения положения в пространстве, обнаружение структур невооруженным глазом; затруднено, и проанализировать их динамику стало возможно благодаря применению телевизионной регистрирующей аппаратуры и, специальным методам обработки. Полосы по форме напоминают дуги сияний, смещаются к полюсу со скоростью -250 м/с на уровне ионосферы и исчезают, достигнув полюсной границы области фонового свечения. Примечательно, что в пульсирующем фоне полосы также представляют пульсирующие образования. Время жизни такой квазидуги составляет 5-7 минут. Проанализировано несколько суббурь, начинающихся на фоне сияний, оставшихся после предшествующих брейкапов. Показано, что в ряде случаев перед началом таких суббурь наблюдается медленно дрейфующая к полюсу система из 34 полос повышенной светимости (квазидуг). В рамках предложенной ранее гипотезы о триггировании суббури распространяющимися через плазменный слой магнитозвуковыми волнами, система квазидуг в пульсирующем или диффузном фоне может трактоваться как предвестник очередной суббури. Авроральные структуры связываются со специфическими МГД-волнами, распространяющимися1 в области размытой внутренней границы плазменного слоя и модулирующими фоновое свечение.

2. Проведен анализ ранее практически не исследованного типа пульсаций герцового диапазона, возникающих как отклик на внезапное изменение динамического давления солнечного ветра. На, сонограммах пульсации имеют форму серии короткоживущих всплесков с характерной частотой около 1 Гц и периодом следования 10-15 минут (пульсации Psil). Показано, что в статистике пульсации сопровождают лишь каждый пятый скачек давления и наблюдаются преимущественно в околополуденные часы. Связь вероятности возбуждения пульсаций с величиной внезапного импульса не очевидна, зато обнаружена тесная корреляция случаев наблюдения Psil с появлением в данных спутников DMSP высыпающихся горячих протонов (энергия >10 кэВ). Предполагается, что протоны были инжектированы в дневную магнитосферу в ходе развития-магнитной бури, так как случаи наблюдения пульсаций Psil' после SI приходятся на конец восстановительной фазы магнитных бурь. Если протонов нет, сжатие магнитосферы не сопровождается генерацией Psil. Предложена физическая модель явления, в которой наличие протонов в дневной магнитосфере создает благоприятные условия как для развития ионно-циклотронной неустойчивости, ответственной за генерацию Psil, так и для возбуждения длиннопериодной модулирующей волны компрессионного типа.

3. Проведен многосторонний анализ случаев сжатия магнитосферы при быстром увеличении давления- солнечного ветра. Показано, что усиление риометрического поглощения происходит одновременно с началом положительной или отрицательной вариации Н-компоненты магнитного поля в авроральной области и широкополосным всплеском активности в диапазоне выше 0.1 Гц. Вариация начиналась на 1-2 минуты раньше увеличения Н-компоненты поля в виде ступени на экваториальных станциях и напоминала так называемый предварительный импульс SC. В ряде случаев также имели место высыпания менее энергичных частиц, вызывающие электронные сияния.

Предложена «ионосферная» модель геомагнитных возмущений, стимулированных внезапными импульсами. Роль источника как предварительного импульса, так и альвеновских колебаний диапазона Рс5 играет локальное увеличение ионосферной проводимости. В предложенных ранее моделях трансформация магнитозвуковой моды в альвеновскую происходит на неоднородностях магнитосферной плазмы, а появление предварительного импульса связывается с различным характером распространения фронта возмущения в направлениях вдоль и поперек геомагнитных силовых линий.

4. Исследована связь дневных пульсаций герцового диапазона, наблюдаемых в высоких широтах при южном ММП, с изменением характера ионосферной конвекции. Рассмотрены ситуации, когда Въ компонента отрицательная и очень большая по модулю, так что в околополуденные часы Шпицберген определенно находится в полярной шапке, что в ряде случаев подтверждается данными БМБР. Пульсации появляются на самой высокоширотной станции тогда, когда над ней проходят основания только что пересоединившихся силовых трубок, дрейфующих от каспа на ночную сторону. Источник пульсаций связывается с анизоторопной плазмой переходной области. В этом случае данные цепочки индукционных магнитометров могут использоваться для мониторинга пересоединения при южном ММП. На возможную связь пульсаций с пересоединением указывает также тот факт, что они начинаются тогда, когда Ву компонента ММП мала, то есть силовые линии межпланетного и земного магнитных полей антипараллельны.

5. По данным сети индукционных магнитометров на Кольском и Скандинавском полуострове и на архипелаге Шпицберген оценена скорость ионосферного распространения пульсаций герцового диапазона, возбуждаемых внезапным увеличением динамического давления солнечного ветра. Минимальная величина скорости составила 80 км/с, что заметно меньше величин, полученных ранее. Причина наблюдаемого расхождения кроется в использовании другими авторами пульсаций типа «жемчужин», положение источника которых в магнитосфере не определено, размеры достаточно велики и в проекции на ионосферу могут быть сравнимы с расстоянием между пунктами приема.

6. Предложен метод, позволяющий по наземным магнитным (в диапазоне Рс1) и риометрическим данным оценить время движения альвеновской волны от экваториальной плоскости магнитосферы к ионосфере. Распространяющаяся через дневную магнитосферу магнитозвуковая волна вызывает сжатие магнитных силовых трубок. Сжатие экваториального участка трубки приводит- одновременно как к генерации ионно-циюютронных волн, так и к рассеянию электронов в конус потерь возбуждаемыми электронно-циклотронными волнами. Вдоль силовой линии ионно-циклотронные волны попадают на Землю, где регистрируются в виде кратковременного всплеска геомагнитной активности в герцовом диапазоне. Сброс электронов в ионосферу сопровождается изменением проводимости, что может быть зафиксировано риометром. Скорость частиц велика по сравнению со скоростью волны, поэтому временем их распространения можно пренебречь и рассматривать запаздывание терцового всплеска относительно начала бухты в риометричееком поглощении как время распространения волны от источника генерации к приемнику. На основе метода произведены оценки собственных колебаний магнитной силовой линии и скорости альвеновской волны.

7. Исследовано движение высокоширотных дуг вдоль себя. В предполуночном секторе дуги' распространяются с востока на- запад, в послеполуночном - с запада на восток, что I соответствует движению* дуг от области активных сияний. Дуги движутся вдоль линий конвекции со скоростью 2-4* км/с, что в несколько раз превышает скорость конвекции в окрестности дуги. Предложена возможная« интерпретация, в рамках- модифицированной желобковой неустойчивости, вызывающей расслоение магнитосферной конвекции.

8. Проанализированы результаты координированных оптических и радарных наблюдений * необычного для высоких широт И' поздних утренних часов аврорального явления — омега сияний и факельной структуры. Показано следующее:

Суббуревой активности, не достаточно для генерации дневных омега-сияний. Дополнительным фактором, формирующим в дневной магнитосфере условия для их появления; являются положительные вариации Вг компоненты ММП.

Источник омега-сияний не совпадает с границей обращения конвекции, что делает неустойчивость Кельвина - Гельмгольца маловероятной причиной генерации омега-авроры.

Координированные оптические и радарные измерения свидетельствуют в- пользу механизма формирования аврорального факела вследствие развития перестановочной неустойчивости1.

Получены численные характеристики динамики аврорального факела. Факел двигался на восток со скоростью —600 м/с, что соответствует скорости, конвекции плазмы на расстоянии 400 км от района наблюдений. Внутри факела плазма двигалась к северу со скоростью 100'- 200 м/с. За пределами факела, около его западного края, плазма, дрейфовала во встречном' направлении; то есть на юг, со скоростью ~300 м/с. Данные величины представляют меридиональную компоненту конвекции (вдоль луча радара).

В дальнейших исследованиях омега сияний следует обратить особое внимание на кратковременную активизацию ограниченной в* азимутальном направлении авроральной дуги и появление темной «дыры» в фоновом свечении, поскольку это могут быть предвестники развития факела.

9. Проанализирован характер изменения ионосферного электрического поля при прохождении нескольких авроральных дуг через область радарных измерений. В одном случае проводимость плазмы и нормальная компонента электрического поля в дуге увеличились по сравнению, с их невозмущенными значениями. В другом случае поле и проводимость изменились «традиционным» образом (в противофазе). Измерения в окрестностях «коррелирующих» дуг проводились в момент их генерации, а «традиционная» дуга представляла собой сформировавшееся образование. В возникающей дуге величина электрического поля может определяться не только проводимостью ионосферной плазмы, но и процессами в магнитосферно-ионосферной системе, приводящими к его усилению. В качестве возможной причины усиления-конвекции внутри дуги называется модифицированная желобковая неустойчивость. 101- Проанализирована реакция дневных сиянишна смену знака Bz компоненты ММП. Для того чтобы исключить прямую связь авроральных структур с пересоединяющимися силовыми линиями, наблюдения ¡проводились вдали от полуденного меридиана. В целом, результаты подтверждают выводы ранних исследований Vorobjev et al.(1976) и Leontyev et al. (1992), когда наблюдения проводились с более низким временным разрешением, а методы обработки были менее совершенны. Показано, что- авроральная активность в послеполуденные часы имеет вид poleward moving auroral-forms. Формы- находятся, в пределах пограничного плазменного слоя. (В работе Leontyev et al., 1992 — внутри аврорального овала). Каждая дуга, формирующая PMAF, двигается к полюсу независимо от знака вертикальной компоненты ММП. Знаком этой компоненты контролируется движение сияний в целом (то есть движение bps) к экватору или полюсу. Смещение bps связывается с изменением размеров s полярной шапки. Надежная корреляция динамики сияний в целом с вариациями Bz компоненты ММП может использоваться в ситуациях, когда данные по ММП отсутствуют или допускают неоднозначную интерпретацию из-за неточности определения момента подхода неоднородности к магнитопаузе. В продолжение исследований представлены конкретные примеры, которые указывают на перспективность использования комбинации оптических и радарных наблюдений в этом временном секторе для прогноза геомагнитной активности на ночной стороне. Произведен критический анализ существующих теорий послеполуденных дуг.

Сформулируем защищаемые положения в расширенной формулировке. 1. Сценарий эволюции пространственно-периодических авроральных структур как результат ионосферного отображения возмущений желобкового типа из области магнитосферы с плавным градиентом плазменного давления в сопряженную ионосферу. Рассмотрены:

- пространственные и временные характеристики не исследованной ранее формы авроральной активности в виде череды полос повышенной интенсивности, медленно распространяющихся через область пульсирующего или диффузного свечения, механизм генерации и методика диагностики, возможная связь с проблемой триггирования суббури;

Благодаря использованию телевизионной регистрирующей аппаратуры и специфических методов обработки, автору удалось исследовать необычное авроральное явление в виде череды светящихся! полос (квазидут), медленно распространяющихся к полюсу через область пульсирующего'или диффузного свечения. Явление практически неразличимо невооруженным глазом из-за маскирующего эффекта фона и весьма ' медленного изменения положения квазидуг во времени. Квазидуги в пульсирующем фоне представляют собой пульсирующие образования (период пульсаций ~10 с). Квазидуги в' диффузном фоне суть усиление диффузного свечения. Каждая из квазидуг смещается к полюсу со скоростью -250 м/с на уровне ионосферы. Достигнув полюсной) границы области, занятой фоновым свечением, квазидуга исчезает. Время жизни квазидуги 5-7 минут. Необычно медленная! скорость позволяет связать серию квазидуг с распространением в магнитосопряженной области* магнитосферы специфических МГД-волн. В данном случае этой областью может быть «размытая» внутренняя граница плазменного слоя. Анализ дисперсионного соотношения для среды с плавным градиентом плазменного давления и искривленным магнитным полем выделяет три особенности волн.

Поперечная компонента' групповой скорости более чем на порядок меньше продольной, которая в свою очередь близка к альвеновской< скорости.

Магнитное поле в волне имеет продольную компоненту, превышающую по величине поперечную, что отличает эти волны от альвеновских волн. Из-за сильной продольной магнитной компоненты волна может рассеивать заряженные частицы в конус потерь, например, через развитие электронно- или ионно-циклотронной неустойчивости.

Волна может не достигать ионосферы и по этой причине быть «невидимой» для наземного наблюдателя. Кроме того, отсутствие омических потерь в ионосфере делают волновой процесс слабозатухающим.

Именно совокупность первых двух особенностей и позволяет рассматривать эти волны, названные по аналогии с волнами на поверхности глубокой волы «внутренними гравитационными» волнами, как источник необычного аврорального явления. Исходя из наблюдаемых пространственно-временных характеристик квазидуг и параметров области, где они обнаруживаются, проведена оценка групповой скорости «ВГ»-волн по ранее полученным формулам. В пересчете на ионосферу, теоретическая оценка хорошо согласуется с наблюдаемой величиной скорости квазидуг. Третье свойство волн объясняет отсутствие корреляции оптического явления с вариациями магнитного поля.

Другие авторы связывают с распространением «ВГ»-волн крупномасштабные колебания границ плазменного слоя магнитосферы, наблюдаемые спутниками CLUSTER (Golovchanskaya and Maltsev, 2005), и электронные высыпания на спутнике FAST над мелкомасштабными структурами в диффузном свечении (Sergienko et al., 2008).

- особенности динамики не типичных для дневных часов пространственно-периодических авроральных структур в виде омега-сияний и авроральных факелов в контексте ионосферной^ конвекции, влияние межпланетной: среды« на условия^ генерации омега-сияний; механизм; трансформации омега-сияний в авроральный факел.

Получено дисперсионное: соотношение, показывающее: возможность развития желобковой неустойчивости;, в.трехслойной? среде, в первом; приближении моделирующей структуру магнитосферы - вблизи; дневной магнитопаузы. Трехслойная конфигурация; может сформироваться при образовании магнитного' барьера (переходная область -магнитный барьер - магнитосфера) или. низкоширотного пограничного слоя (переходная область- llbl-магнитосфера). К появлению //¿»/ приводит захват плазмы переходного слоя вг ходе пересоединения при северном ММП< Развивающиеся' на внутренней границе ИЫ желобковые возмущения? порождают в ионосфере волнообразные светящиеся« формы (омега-сияния): Внутри сияний конвекция направлена к полюсу, вне сияний - к экватору. Наличие проводящей ионосферы замедляет развитие неустойчивости, так что омега-сияния; кажутся стационарными образованиями. Скорость вытягивания желобков увеличивается, если связь магнитосферы^ с ионосферой ослабевает из-за развития аномального сопротивления в области продольных токов, порождающих сияния. О появлении аномального сопротивления свидетельствует увеличение энергии высыпающихся частиц, что проявляется, через уменьшение высоты сияний. Именно по такому сценарию развивалась структура: типа аврорального факела в предполуденном секторе: появлению омега сияний предшествовало: несколько актов поворота Bz компоненты ММПк северу, развитию факела предшествовала вспышка небольшой дуги полюснее омега-сияний, которая. сопровождалась уменьшением высоты дуги; конвекцця вне и внутри вытягивающегося факела происходила в противоположных направлениях.

- особенности динамики мультиплетных дуг на стадии их зарождения, исследованные в контексте ионосферной конвекции, механизм их формирования.

Многочисленные теории авроральных дуг опираются на морфологические особенности Уже существующих авроральных образований, тогда как из физических соображений понятно, что для понимания механизма генерации следует обращать внимание и на то, каким образом дуги появляются на небе. Проследить характер появления дуг возможно только при использовании аппаратуры, дающей хорошее временное разрешение. В исследовании, проведенном с использованием такой техники, показано, что наряду с ситуациями, когда авроральная дуга появляется одновременно в широком интервале зенитных углов, бывают случаи постепенного «вползания» дуги в поле зрения оптической аппаратуры с западного или восточного горизонтов.

Распространяющиеся вдоль себя дуги наблюдаются как в дневные, так и в ночные часы. В предполуночном секторе дуги распространяются с востока* на запад, в послеполуночном - с запада на восток, что соответствует движению дуг от области активных сияний. Дневные расширяющиеся вдоль себя дуги также связаны, с усилением авроральной активности на одном из их концов.

По данным радаров CUTLASS, дуги двигаются вдоль линий конвекции со скоростью 2-4 км/с, что в несколько раз превышает скорость конвекции ионосферной плазмы в окрестности дуги. По более подробным данным радара EISCAT поле внутри рождающейся дуги увеличено, а внутри существующей дуги — ослаблено по сравнению с По данным радаров CUTLASS, дуги движутся вдоль линий конвекции со скоростью 2 — 4 км/с, что в несколько раз превышает скорость конвекции^ ионосферной плзмы в окрестности дуги. По более подробным данным радара EISCAT, поле внутри рождающейся дуги увеличено, а внутри существующей дуги — ослаблено по сравнению полем вне дуги. Ослабление поля в существующей дуге хорошо» согласуется с результатами исследований других авторов и связывается с увеличением проводимости в области свечения. Необычный результат - увеличение поля в рождающейся дуге -объясняется, если принять в качестве механизма генерации модифицированную желобковую неустойчивость (Волков, и Мальцев, 1986; Kozlovsky and Lyatsky, 1994), поскольку в этом случае скорость плазмы внутри дуги есть сумма скоростей нарастания желобка и стационарной конвекции.

В отличие от сияний, вытягивающихся вдоль меридиана (защищаемое положение №2), конвекция в окрестности дуг, вытягивающихся вдоль широты, не всегда направлена в сторону, обратную направлению распространения дуги. Причин как минимум две. Во-первых, в рассмотренных MLT- секторах фоновая конвекция имеет значительную азимутальную составляющую. Во-вторых, большая компонента электрического поля поперек дуги порождает большое поле поляризации вне нее.

2. Пульсации диапазона Pel, возбуждаемые ударом по магнитопаузе фронтом неоднородности солнечного ветра, как новый инструмент диагностики околоземной плазмы, позволяющий делать выводы относительно:

- существования в дневной части магнитосферы протонов с энергиями десятки кэВ;

- возбуждения в магнитосфере резонансных колебаний компрессионного типа с периодом 10-15 минут, невидимых в данных наземных магнитометров;

- времени распространения альвеновской» волны из) магнитосферы в ионосферу и, как следствие, величины средней* скорости распространения пульсаций вдоль силовых линий геомагнитного поля и периода' собственных альвеновских* колебаний силовой трубки, в которой находится источник пульсаций Pel; ,.

- скорости распространениям волн терцового диапазона в ионосферном; волноводе;

- момента удара фронта неоднородности солнечного ветра по магнитопаузе.

Речь идет о пульсациях, упоминание о которых можно найти в литературе, но их свойства детально изучены не были. Пульсации представляют отклик геомагнитного поля в герцовом диапазоне на внезапное изменение динамического давления солнечного давления (SC или SI). Показано, что отклик имеет сложную структуру в виде трех независимых друг от друга форм. Сначала наблюдается кратковременный широкополосный всплеск в диапазоне 0.1 — 2 Гц. Спустя минуту, снова следует кратковременный широкополосный всплеск, но уже с ярко выраженной отсечкой по нижней частоте и дисперсией частоты во времени. Вместе с ним начинается серия из более длительных всплесков в диапазоне 0.1- 3 Гц с периодом повторения 10—15 минут. Количество всплесков в серии может достигать двадцати. Эти формы отклика могут реализоваться либо все три сразу, либо попарно (в любой комбинации), либо только один из них (также любой).

Первая форма наблюдается) одновременно с началом бухты риометрического поглощения, то есть напрямую связана со стимулированным SI высыпанием частиц в ионосферу. Предлагается использовать ее для наиболее точного определения момента удара неоднородности солнечного ветра по магнитопаузе. Обычно - этот момент оценивается исходя из скорости распространения неоднородности в солнечном ветре. При этом возникает погрешность из-за трудно учитываемого характера распространения возмущения через переходную область.

Вторая форма отклика наиболее известна в литературе. Ее возбуждение, скорее всего, связано с прохождением фронта волны сжатия через область магнитосферы, где в это время имеются благоприятные условия для развития ионно-циклотронной неустойчивости. Всплеск имеет явное преимущество перед другими пульсациями герцового диапазона (например, типа «жемчужин») при использовании в диагностических целях, так как имеет отчетливое начало. С .помощью второй формы отклика в работе производились оценки скорости распространения альвеновской волны в магнитосфере вдоль силовой линии геомагнитного поля и в ионосферном волноводе.

О третьей форме отклика в литературе имеются лишь мимолетные упоминания. Соискателем показано, что вероятность ее реализации связана с наличием горячих протонов в дневной магнитосфере, что подтверждает ранний постулат о том, что магнитосфера должна быть «подготовленной» к. возбуждению пульсаций герцового диапазона. Отсутствие следов модулирующей волны в данных наземных магнитометров и длительность явления дают основание связать эту форму отклика с «внутренними гравитационными» волнами. Горячие протоны создают, с одной стороны, плавный градиент давления в дневной ^ магнитосфере, необходимый для ¡реализации этих волн. С другой стороны, протонная добавка может создать специфическое распределение плотности плазмы вдоль силовой линии, и волны отражаются, не доходя до ионосферы. То есть, становятся невидимыми для наземного наблюдателя и слабо затухают. Волна также модулирует инкремент ионно-циклотронной неустойчивости из-за наличия в волне возмущенной компоненты Bz . С резонансом этих волн может также быть связано противофазный характер третьей формы отклика, иногда наблюдаемый, на двух удаленных обсерваториях (Баренцбург и Ловозеро). Временной сдвиг колебаний столь велик, что не может быть объяснен ионосферным распространением.

Результаты в кратком изложении:

Показано, что пульсации в.виде серии всплесков возбуждаются в том случае, если в дневной части центрального плазменного слоя до этого присутствовали горячие (~ 40 кэВ) протоны. Наличие протонов устанавливается по данным спутников DMSP.

Отсутствие в' наземных магнитных данных колебаний, с периодом следования всплесков^ Pel, а также- длительность явления, позволяют, в качестве возможного варианта модулирующей волны рассматривать «внутренние гравитационные» волны, испытывающие в силу ряда причин отражение выше ионосферы (раздел 3.3.4).

Предложен метод оценки времени распространения альвеновской волны от экваториальной плоскости магнитосферы к ионосфере. За это время предлагается принять время запаздывания первого всплеска (с отсечкой по нижней частоте) относительно начала бухты в риометрическом поглощении. Полагая, что источник пульсаций Pel располагается в экваториальной плоскости магнитосферы, можно по времени запаздывания оценить период собственных (альвеновских) колебаний L-оболочки источника и скорость альвеновской волны вдоль магнитной силовой линии.

Резкое начало всплеска, с отсечкой по нижней частоте позволяет также обнаружить задержку этого сигнала на удаленных обсерваториях без специальных методов обработки. Связывая запаздывание с распространением' Pel по ионосферному волноводу, можно оценить скорость распространения альвеновских волн в ионосферном волноводе.

Внезапное усиление сигнала.в широкой полосе частот (без отсечек), совпадающее.со стимулированными, SC электронными; высыпаниями,1 можно» использовать- для определения момента удара неоднородности солнечного ветрашо магнитопаузе:.

3. Пульсации диапазона» Pel; генерируемые: анизотропной плазмой: переходного слоя, как новый, инструмент для? диагностики пересоединения: на'у дневной магнитопаузе посредством наземных наблюдений;

Предложен механизм формирования? анизотропии плазменного давления в магнитном барьере, основанный на искривлении магнитной, силовой линии в процессе обтекания магнитосферы. После: перехода через ударную; волну- экваториальная : часть трубки, замедляется^ трубка наклоняется, и у протонов появляется дополнительная компонента скорости вдоль, поля в направлении от, экваториальной плоскости; Это приводит к уменьшению потока частиц, движущихся внутри трубки от фронта ударной волны к экваториальной* плоскости, и, как следствие, обеднению экваториальной части-трубки частицами с малыми ; питч углами. Анизотропная1 плазма; является- источником ионно-циклотронных волн герцового: диапазона. При определенных условиях эти волны попадают в высокоширотную ионосферу и регистрироваться там в виде пульсаций Pel. . . „При. южном- ММП. пульсации из переходной области «проектируются» вдоль пересодинившихся силовых линий полярнее каспа. Связь пульсаций; в шапке с пересоединением продемонстрирована на примере семи интервалов очень большой южной; Bz компоненты ММП, когда; индукционный- магнитометр в Баренцбурге оказывался определенно- внутри1 полярной- шапки. Два» других магнитометра — в Килписъярви и Ловозере - продолжали-оставаться в-областизамкнутых силовых линий. Пульсации Pel наблюдались около.местного полудня и только в полярной шапке. Во всех случаях появление пульсаций происходило на фоне By—> 0; то есть при антипараллельности геомагнитного поля и ММП вблизи подсолнечной точки. Для случаев, когда имелись данные SuperDARN, хорошо видна связь появления Pel с реконфигурацией крупномасштабной ионосферной конвекции, в результате которой

Баренцбург оказывался на пути дрейфующих от каспа в хвост пересоединившихся магнитных силовых трубок, заполненных анизотропной плазмой магнитного барьера.

При северном ММП пульсации из переходной области «проектируются» экваториальнее каспа. Связь пульсаций в низкоширотном пограничном слое с пересоединением продемонстрирована на примере отклика магнитосферно-ионосферной системы на изолированный положительный импульс Bz. Помимо магнитных данных (индукционные магнитометры в Баренцбурге, Килписъярви и Ловозере), в работе анализировались оптические и радарные данные, а также данные спутника DMSP. Всплеск магнитной активности в диапазоне Pel носил локальный характер (наблюдался только в Баренцбурге) и коррелировал по времени,с прохождением над Шпицбергеном ионосферной неоднородности, которую авторы связали с пересоединившейся' силовой трубкой, дрейфующей через низкоширотный * пограничный слой вглубь, магнитосферы.

Вывод о местоположении-неоднородности, вызвавшей аномальное эхо в данных радара CUTLASS, был сделан по оптическим данным. Неоднородность появилась южнее дуги полярных сияний, положение которой' было определено по характеру высыпаний на спутнике DMSP, пролетавшем над областью наблюдений незадолго до начала явления.

4. Механизма генерации« предварительного; импульса SI за счет локального изменения ионосферной проводимости высыпающимися частицами.

Резкое сжатие магнитосферы солнечным ветром сопровождается рядом магнитных возмущений, наиболее загадочные из которых это предварительный импульс и колебания магнитосферы альвеновского типа. В проведенном исследовании под предварительным импульсом понимается кратковременная вариация магнитного поля в высоких широтах за минуту до скачкообразного увеличения поля на экваториальных станциях. В солнечном ветре предварительный импульс отсутствует. Локализованная по широте в наземных данных и в радиальном направлении по спутниковым данным волновая активность с периодом несколько минут (диапазон пульсаций Рс5) свидетельствует о перекачке энергии из первоначального магнитозвукового возмущения в альвеновскую моду. Теоретически это две независимые моды.

В ранней работе соискателя, вошедшей в его кандидатскую диссертацию, была предложена теория» предварительного импульса, объясняющая также и возбуждение колебаний альвеновского типа. Источником обоих возмущений предлагалось считать локальную ионосферную неоднородность, проводимость внутри которой повышается из-за усиления потока электронов, высыпающихся в дневную ионосферу в окрестности полуденного меридиана. Усиление потока связывалось с резким сжатием магнитосферы. Высыпающиеся частицы достигают ионосферы раньше, чем фронт магнитозвуковой волны, приводящий к скачкообразному усилению поля. Поэтому магнитный эффект перестройки ионосферной токовой системы регистрируется как предварительный импульс. Поляризация неоднородности во внешнем электрическом поле сопровождается появлением системы продольных токов, которые распространяются в магнитосферу в виде альвеновской волны. Многократное отражение волны от сопряженных ионосфер регистрируется как цуг пульсации Рс5.

В настоящей диссертационной работе справедливость этой теории подтверждена экспериментально. Обнаружено, что во время SC усиление риометрического поглощения в-данных отображающего риометра IRIS-начинается-одновременно с предварительным импульсом. Кроме того, SC сопровождается локальной вспышкой сияний в дневном секторе (по данным спутников POLAR'и IMAGE). Оба явления означают усиление потока высыпающихся электронов!" и, как следствие; локальное увеличение ионосферной проводимости. Проведена оценка магнитного возмущения для ситуации; когда некоторые параметры задачи - величина и направление фонового электрического поля, форма и характерные размеры неоднородности, ее положение относительно пункта наблюдения -были взяты из in situ измерений. По предложенному методу (см. защищаемое положение №4) проведена оценка периода собственных альвеновских колебаний1 силовой трубки, «опирающейся» на ионосферную неоднородность. Оценки согласуются с наблюдениями.

Сформулируем рекомендации по поиску предшественников магнитосферных суббурь в полярных сияниях.

Давая рекомендации относительно возможных предвестников магнитосферных суббурь, автор не ставит цель поддержать какой-либо.определенный механизм запуска суббури. > Отклик послеполуденных сияний и крупномасштабной конвекции на поворот Bz компоненты ММП к югу (раздел 6.2.3). На единичных примерах показано, что суббуре в ночном секторе предшествует дрейф • системы, дуг к экватору в послеполуденном секторе, сопровождающийся «сползанием» центров вихрей» крупномасштабной ионосферной конвекции^ на утреннюю и вечернюю сторону. Экваториальный" дрейф сияний и, соответственно, пограничного плазменного слоя, внутри которого располагается- их источник, обусловлен поворотом Bz компоненты к югу. «Разбегание» центров вихрей в совокупности' со смещением bps трактуется как расширение полярной шапки вследствие разбухания долей хвоста за счет пересоединения. Суббуря начинается примерно через час после начала дрейфа сияний к экватору. Непосредственным триггером суббури могут быть кратковременные положительные импульсы Bz компоненты ММП (Lyons, 1995).

Пространственно-периодические дугообразные формы в области пульсирующих и диффузных сияний (раздел 4.5.41 На примере нескольких суббурь, начинающихся на фоне оставшихся от предыдущих авроральных брейкапов пульсирующих или диффузных сияний, показано, что перед началом таких суббурь наблюдается медленно дрейфующая к полюсу система из 3-4 полос повышенной светимости (квазидуг). В рамках ' предложенной ' ранее гипотезы о триггировании суббури распространяющимися через плазменный слой хвоста магнитосферы магнитозвуковыми волнами (Safargaleev and- Lyatsky, 1994), система квазидуг в пульсирующем или диффузном фоне может трактоваться как предвестник очередной суббури, если рассматривать их как ионосферный след волн, приводящих к «sausage-like» деформациям' плазменного слоя. В* областях утонынения слоя (в «узлах» деформаций) антипараллельные магнитные силовые линии подходят близко друг к другу, создавая тем самым благоприятные для,пересоединения условия.

Усиление светимости авроральной< дуги перед началом, брейкапа (псевдобрейкал). Усиление светимости, с одной стороны, приводит к локальному увеличению ионосферной проводимости: Возникающее внутри ионосферной неоднородности (дуги в данном- случае) электрическое поле поляризации' направлено' против' поля стационарной конвекции (Сафаргалеев и др., 2000; раздел 5.6.5). Это поле передается в магнитосферу в виде альвеновского импульса, где может, согласно Lyons (1995), инициировать пересоединение. С другой' стороны, уярчение дуги может свидетельствовать об ускорении частиц (Старков, 1968; раздел 4.2.4) продольным электрическим полем в' возникающей области аномального сопротивления. «Отключение» проводящей ионосферы областью аномального сопротивления способствует развитию желобковой неустойчивости, которую считают одним из возможных механизмов суббури (Stepanova et al., 2004).

За-25-ти летний период научной деятельности соискателем опубликовано 52 статьи в различных изданиях. Основные результаты диссертации опубликованы полностью в 30 рецензируемых научных работах, 16 из которых - в российских научных журналах из перечня. ВАК и-13 - в, иностранных журналах, включенных в международную систему цитирования (библиографическую базу) Web of Science. Не вошла! часть ранних статей и t ряд коллективных работ, где личный вклад автора не столь значителен.

Результаты исследований представлялись автором лично на трех международных конференциях по исследованию атмосферы оптическими методами (Германия, Финляндия и Швеция), на двух рабочих совещаниях по программе EISCAT (Швеция и Финляндия), на двух ассамблеях COSPAR (Польша и Франция);на рабочем совещании по проекту SuperDARN (Финляндия), на Альвеновекой конференции (Швеция), на международной конференции по суббурям (Швеция), на трех рабочих совещаниях по гранту Совета Министров Северных стран NORDAUROPT (Финляндия, Норвегия, Россия), на заседании Исследовательского Совета Норвегии (Норвегия), на международном совещании Pan-Svalbard Cooperation Workshop (Шпицберген), на научном семинаре по российско-норвежскому сотрудничеству на Шпицбергене (Норвегия), а также на ряде конференций и семинаров в России (Апатиты, Баренцбург, Москва, Санкт-Петербург, Иркутск). Часть совместно полученных результатов представлялась иностранными соавторами соискателя на постерных сессиях AGU и EGU.

Результат, касающийся пульсаций. Pel, возбуждаемых внезапными - импульсами давления солнечного .ветра (защищаемое положение №4; публикация Safargaleev et al., 2003), был включен в список важнейших результатов РАН за 2000 г.

В 2003 г. автор был одним из- инициаторов организации и проведения' на Шпицбергене международной наблюдательной кампании по исследованию динамики дневных полярных сиянийв контексте ионосферной конвекции с использованием радаров EISCAT. Участники кампании - ПГИ; Шведский институт космической физики (Кируна, Швеция) и Отдел космической геофизики университета г. Оулу (Финляндия). Научным «поводом» для организации кампании явилась публикация Safargaleev et al. (2003), акцент в- которой был сделан на важности проведения наблюдений ионосферной конвекции вдоль зарождающихся авроральных форм. Начиная с 2004 г, такие-кампании проводятся регулярно. Часть результатов, полученных в ходе кампаний, вошла в настоящую диссертацию (защищаемое положение №1; публикации Safargaleev et al., 2005; Safargaleev et al., 2008; Сафаргалеев и Терещенко, 2010): Кроме того, эти результаты включены в монографию «Наука на Шпицбергене: история российских исследований», ред. Калинников В.Т., Изд. дом «ГАМАС», С.-Петербург, 2009 г.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Сафаргалеев, Владимир Ваисович, 2011 год

1. Aikio A.T., Opgenoorth H.J., Persson M.A.L., Kaila K. Ground based measurements of an arc-associated electric field II J. Atmos.Terr.Phys. -1993. -V.55. -P.797.

2. Akasofu S.-I., Kimball D.S. The dynamics of aurora, 1, Instabilities of aurora II J. Atmos. Terr. Phys. -1964. -V.28. -P. 205.

3. Aikio A.T., Lakkala T., Kozlovsky A., Williams P.J. Electric fields and currents of stable drifting auroral arcs in the evening sector // J. Geophys. Res. -2002. -V.107. doi: 10.1029/2001JA009172.

4. Akasofu S.-I. A study of auroral' displays photographed from DMSP-2 satellite and from the Alaska meridian chain of stations -1974. // Space Sci. Rev.-\91A. -V.16. -P. 617. *

5. Althouse E. L., Davis J. R. Five-station observations of Pc 1 micropulsation propagation // J. Geophys. Res.-1978.-V.83. -P.132.

6. Amm O. Improved electrodynamic modeling'of an omega band and ¡analysis of its current system// J. Geophys. Res. -1996. -V. 101. -P.2677.

7. Anderson B.J., Erlandson R.E., Engebretson MJ., Alford J., Arnoldy R.L. Source region of 0.2 to 1.0 Hz geomagnetic pulsation bursts // Geophys. Res. Lett. -1996. -V.23. -P. 769.

8. Anderson B.J., Fuselier S.A. Magnetic pulsations from Oil to 4.0 Hz and associated plasma properties in the Earth's subsolar magnetosheath and plasma depletion layer // J. Geophys. Res. -1993. -V.98. -P.1461.

9. Anderson B.J., Hamilton D.C., Electromagnetic ion-cyclotron'waves stimulated* by modest magnetospheric compressions // J. Geophys. Res. -1993.- -V. 98. P. 11369.

10. Andre R., Pinnock M., Rodger A.S. Identification of the low-latitude cusp by Super Dual Auroral Radar Network radars: A physical explanation for the empirically derived signatures II J. Geophys. Res. -2000. -V. 105. -P. 27081.

11. Araki T. Global structure of geomagnetic sudden commencements // Plant. Space Sci. -1911 -V.25. -P.373.

12. Araki T. A physical model of the geomagnetic sudden commencement, in: Solar Wind Sources of Magnetospheric Ultra-Low-Frequency Waves, Geophys. Monogr. Ser., vol. 81, edited by M. J. Engebretson et al., pp. 183-200, AGU, Washington, D.C., 1994.

13. Araki T., Iyemory T., Tsunomura S., Kamei T., Maeda H. Detection of an ionospheric current for the preliminary impulse of the geomagnetic sudden commencement // Geophys. Res. Lett. -1982. -V.8. -P.341.

14. Arnoldy R., Engebretson M., Alford J., Erlandson R., Anderson B. Magnetic impulse events and associated Pel bursts at dayside high latitude II J. Geophys. Res. -1996, -V.101. -P. 7793.

15. Atkinson* G. Decoupling of convection in the magnetosphere from the ionosphere by parallel electric fields, AGU Fall Meeting 2001; abstract No SM51A-0784, AGU, 2001.

16. Baker K. B., Dudeney J. R.,. Greenwald R. A., Pinnock M., Newell P. T., Rodger A. S-, MattinN., MengC.-I. HF radar signatures of the cusp and low-latitude boundary layer // J.Geophys. Res. -1995. -V.100. -P. 7671.

17. Baumjohann W., Junginger H., Haerendel G., Bauer O.H. Resonant Alfven waves ecxited by a sudden impulse II J. Geophys. Res. -1984. -V. 89. -P. 2765.

18. Borovsky J.R. Auroral arc thickness as predicted by various theories II J. Geophys. Res. -1993. — V.98. -P.6101.

19. Borovsky J., Thomsen M., McComas D., Cayton T., Knipp D. Magnetospheric dynamics and mass flow during the November 1993 storm II J. Geophys. Res. -1998. -V.103. -P.26373.

20. Brittnacher M., Wilber M., Fillingim M., Chua D., Parks G., Spann J., Germany G. Global Auroral Response to a Solar Wind Pressure Pulse II Adv. Space Res.-2000. -V.25. -P. 1377.

21. Campbell W. H., Thornberry T.C. Propagation of Pel hydromagnetic waves across North America II J. Geophys. Res. -1972. -V.77. -P.1941.

22. Carpenter D.L., Giles B.L., Chappell C.R., Decreau P. M. E., Anderson R. R., Persoon A. M., Smith A. J., Corcuff Y., Canu, P. Plasmasphere dynamics in the duskside bulge region: a new look at an old topic II J. Geophys. Res. -1993. -V. 98. -P.19243.

23. Chappell C. Detached plasma regions in magnetosphere // J.Geophys.Res.-\974.-V.79.-P. 1861

24. Chisham G., Pinnock M., Rodger A.S. The response of the HF radar spectral width boundary to a switch in the IMF By direction: Ionospheric consequences of transient dayside reconnection? II J. Geophys. Res. -2001. -V.106. -P. 191.

25. Chisham G., Freeman M. P., Coleman I. J., Pinnock M., Hairston M., Lester M:, Sofko G. Measuring the dayside reconnection rate during an interval of due northward interplanetary magnetic field II Ann. Geophys. -2004. -V. 22. -P.4243.

26. Cole K, Morris R., Matveeva E., Troitskaya V. Pokhotelov O. Relationship of thé boundary layer of the magnetosphere to IPRP events II Planet. Space Sci. -1982. -V.30. -P. 129.

27. Connors M., Rostoker G. Source mechanisms for morning auroral* features // Geophys. Res. Lett. -1993. -V. 20. -P. 1535.

28. Connors M., Rostoker G., Sofko G., McPherron R.L., Henderson M.G. Ps6 disturbances: relation to substorms and the auroral oval II Ann. Geophys. -2003. -V. 21. -P. 493.

29. Cornwall'J. Micropulsations and the outer radiation zone II J. Geophys.Res.- 1996.-V.9.-P.11369.

30. Coroniti F., Kennel F. Electron precipitation pulsations // J. Geophys. .Rey.-1970.-V.75.-P.1279.

31. Crooker N.V., Eastman T.E., Stiles G.S. Observations of plasma depletion in the magnetosheath at the dayside magnetopause II J. Geophys. Res. -1979. -V.84. -P. 869.

32. Crooker N.V., Siscoe G.L. A mechanism for pressure anisotropy and mirror instability in the dayside magnetosheath II J. Geophys. Res. -1977. -V.82. -P.185.

33. Crooker N.V., Siscoe G.L., Geller R.B. Persistent pressure anisotropy in the subsonic magnetosheath region // Geophys.Res.Lett. -1976. -V.3. -P.655.

34. Denton R.E., Hudson M.K., Fuselier S.A., Anderson B.J. Electromagnetic ion cyclotron waves in the plasma depletion layer, J. Geophys. Res. -1993. -V.98. -P.13477 13490.

35. Denton R.E., LaBelle'J., Zhu X. Location of Pc 1-2 waves relatively to the magnetopause II Ann. Geophys. -2002. -V. 20. -P. 1763.

36. Denton R:, Vetoulis G. Global poloidal mode II J. Geophys. Res. -1998. -V.103. -P.6729- 6739.

37. Donovan-E., Knudsen D., Wygant J., Henderson M., Ergun R., Cogger L., Pfaff, R., Creutzberg F. Enhanced auroral proton and electron precipitation immediately following rapid magnetopause compressions // AGU, Fall Meeting 2002, abstract #SM72D-06.

38. Dungey J.V. The structure of the exosphere or adventures in velocity space, in Geophysics, The Earth's environment, ed. by C. Deuitt, Gordon and Breach, New York, 550, 1963.

39. Elphinstone R.D., Heam D.J., Murphree J.S., Cogger L.L., Jonson M.L., Vo H.B. Some UV dayside auroral morphologies. In: Auroral Plasma Dynamics, Geophys. Monogr. 80. AGU, Washington, DC, 13-45, 1993.

40. Elphinstone R.D., Murphree J.S., Cogger L.L. What is a global auroral substorm? // Rev. Geophysics. -1996. -V.34. -P. 169.

41. Eriksson P.T.I., Blomberg L.G., Schaefer S., Glassmeier K.-H. On the excitation of ULF waves by solar wind pressure enhancements II Ann. Geophys. -2006. -V. 24. -P.3161.

42. Erkaev N. Low beta approximation for MHD slow waves in,a curved magnetic field // 4th Intern. Conference "Problems of Geocosmos", book of abstracts. P.l 17. St.-Peterburg, 2002.

43. Fasel G.J. Dayside poleward moving auroral forms: a statistical study II J. Geophys. Res. -1995. -V.100. -P. 11891.

44. Feygin F., Yakimenko V. Appearance and development of geomagnetic Pel type micropulsations (pearls) due to cyclotron instability of proton bo\JIAnn. Geophys-1971.—V. 27 .-P. 49.

45. Feigin F., Gokhberg M., Kurchashov Yu., Pokhotelov O. Estimation of the parameters of magnetospheric plasma from "pearl" spectra II Ann. Geophys. -1975. -V.31, -P.369.

46. Feigin F.Z., Nekrasov A.K., Mursula K., Kangas L, Pikkarainen T. Coherent multiple Pel pulsation bands: Possible evidence for the ionospheric Alfven resonator II Ann. Geophys. -1994.-V.12, N.2/3. —P. 147.

47. Feldstein Ya. A., Starkov G.V. Dynamics of auroral belt and polar geomagnetic disturbances, Planet. Space Sci. -1967. -V.16. -P.209.

48. Fraser B.J. Ionospheric duct propagation and Pel pulsation.source // J. Geophys. Res. -1975. -V.80. -P.2790.

49. Freeman M. P., Farrugia C. J., Cowley S. W. H., Etemadi A. The response of dayside ionospheric convection to the Y-component of the magnetosheath magnetic field: A case study // Planet. Space Sci. -1990. -V.38. -P.13.

50. FreyH. U.', HaerendelG., Bùchért S., ' Lanchester B. S. Auroral-arc splitting by intrusion of a new convection channel // Ann.Geophys. -1996. -V.14.-P.1257.

51. Fujita S. Duct propagation of short-period hydromagnetic wave based on the international reference ionospheric model II Planet. Space Sci. -1987. -V.35. -P.91.

52. Fuselier S. A., Gary S. P., Thomsen M. F., Claflin E. S., Hubert B., Sandel B. R., Immel T. Generation of transient dayside subauroral proton precipitation //J. Geophys. Res. -2004. -V. 109. doi:10.1029/2004JA010393.

53. Glassmeier K.H., Honisch M., Untiedt J. Ground-based and satellite observations of traveling magnetospheric twin-vorteces // J. Geophys. Res. -1989. -V.94. -P.2520.

54. Golovchanskaya I. V., Maltsev Y. P. Interchange instability in the presence of the field-aligned current: Application to the auroral arc formation // J. Geophys. Res. -2003. -V.108. doi: 10.1029/2002JA009505.

55. Golovchanskaya I.V., Maltsev Y. P. On the identification of plasma sheet flapping waves observed by Cluster// Geophys. Res. Lett. -2005. -V.32. L02102, oi:10.1029/2004GL021552.

56. Greifinger C., Greifinger P. Theory of hydromagnetic propagation in the ionospheric waveguide II J. Geophys. Res. -1968. -V.73. -P.7473.

57. Gustavsson B., Three Dimensional Imaging of Aurora and Airglow, PhD thesis, Swedish Institute of Space Physics, Kiruna, Sweden, September 2000. (IRF Scientific Report 267), ISBN: 91-7191-878-7.

58. Guzdar P.N., Shao X., Goodrich C.C., Papadopoulos K., Wiltberger M.J., Lyon J.S. Three-dimensional MHD simulations of the steady state magnetosphere with northward interplanetary magnetic field// J. Geophys. Res.-2001. -V. 106. -P. 257.

59. Hardy D.A., Gussenhove'n M.S., andi Brautigam D. A statistical model of auroral ion precipitation'// J. Geophys. Res. -1989. -V.94l -P.370.

60. Headcock R.R. The relation of the Pel micropulsation source region-to the plasmasphere // J. Geophys. Res. -1971. -V.76. -P. 100.

61. Haerendel G., Buchert S., La Hoz C., Raaf B., Rieger E. On the proper motion of auroral arcs // J. Geophys. Res. -1993. -V.98. -P.6087.

62. Haerendel G., Pachmann G., Sckopke N., Rosenbauer H., Hadgecock P. C. The frontside boundary layer of the magnetosphere and the problem of reconnection // J. Geophys. Res. -1978.-V. 83.-P.3195,.

63. Hairson M.R., Heelis R.A. Response time of the polar ionospheric convection pattern to changes in the north-south direction of the IMF // Geophys. Res. Lett. -1995. -V 22: -P.631.

64. Hansen'H., Fraser B., Menk F., Hu Y.-D., Newell P., Meng C.-I., Morris, R. High-latitude Pel bursts arising in the dayside boundary layer region // J.Geophys. Res. -1992. —V.97. —P.3993.

65. Hasegawa A., Chen L. Theory of magnetic pulsations II Space. Sci. Rev. -1914. -V.16. -P. 347.

66. Heelis R.A. The effect of interplanetary magnetic field orientation on dayside high-latitude ionospheric convection///. Geophys. Res. -1984. -V.89.-P.2873.

67. Horwitz J., Akasofu S.-I. The response of the dayside aurora to sharp northward and southward transition of the interplanetary magnetic field // J. Geophys.Res.-1911 .-V. 82.- P. 2723.

68. Huang C.-S., André D.A., Sofko G.J., Kustov A.V. Super Dual Auroral Radar Network observations of ionospheric multicell»convection during northward interplanetary magnetic field H J. Geophys. Res. -2000. -V.105. -P.7419.

69. Janhunen P., Huuskonen A. A numerical ionosphere-magnetosphere coupling model with variable conductivities II J. Geophys. to-1993. -V. 98. -P. 9515.

70. Jorgensen A.M., Spence H.E., Huges T.J., McDiarmid D. A study of omega bands and Ps6 pulsations on the ground, at low altitude and at geostationary orbit H J. Geophys. Res. -1999. -V. 104. -P. 14705.

71. Kamide Y., Rostoker G. The spatial relationship of field aligned currents and auroral electrojets to the distribution of nighside auroras U J. Geophys. Res. -1911. -V.82. -P.5589.

72. Kan J.R., Deer C.S., Lyu L.H., Newell P.T. Ionospheric signatures of patchy intermitted reconnection at dayside magnetopause II J. Geophys. Res. -1996. -V.101. -P. 10939.

73. Kan J.R., San W. Substorm expansion phase caused by an intense localized convection imposed on the ionosphere II J. Geophys.Res. -1996. -V.101. -P.27271.

74. Kangas J., Aikio A., Olson J.V. Multistation correlation of ULF pulsation spectra associated with sudden impulses II Planet. Space Sci. -1986. -V.34. -P.543.

75. Kangas J., Guglielmi A. and Pokhotelov O. Morphology and physics of short-period magnetic pulsations II Space Sci. Review. -1998. -V. 83. -P.435.

76. Kawasaki K., Rostoker G. Perturbation magnetic fields and current systems associated with eastward drifting auroral structures II J. Geophys. Res. -1979. -V. 84. -P. 1464.

77. Kivelson, M. G., Etcheto J., Trotignon J.G. Global compressional oscillations of the terrestrial magnetosphere: The evidence and a model II J. Geophys. i?e.s.-1984. -V.89. -P.9851.

78. Klimushkin D. Y. Theory of azimuthally small-scale hydromagnetic waves in the axisymmetric magnetosphere with fnite plasma pressure II Ann. Geophys.-199%.-V. 16.-P. 303.

79. Knudsen D. Structure, acceleration, and energy in auroral arcs and the role of Alfven waves II Space Sci. Rev. -2001. -V.95.-P.501.

80. Kokubun S., McPherron R.L., and Russel C.T. Triggering of substorm by solar wind discontinuities II J. Geophys. Res. -1977. -V.82. -P.74.

81. Kokubun S., Yamamoto T., Hayashi K., Oguti T., Egeland A. Impulsive Pi bursts associated with poleward moving auroras near, polar cusp // J. Geomag. Geoelectr. -1988 -V.40.-P.537.

82. Kozlovsky A.E., Lyatsky W.B. Instability of magnetosphere ionosphere convection and formation of auroral arcs II Ann; Geophys. - 1994. -V. 12. -P.636.

83. Kozlovsky A. E., Lyatsky, W. B. Alfven wave generation by disturbance of ionospheric conductivity in the field-aligned current region // J. Geophys. Res. -1997. -V.102'. -P. 17287.

84. Kozlovsky A., Lakkala T., Kangas J., Aikio A. Response of the quiet auroral arc motion* to ionospheric convection variations U J. Geophys. Res. -2001. -V.106. -P.21463.

85. Kozlovsky A., Kangas J. Motion and origin of noon high-latitude poleward moving auroral arcs on closed magnetic field lines II J. Geophys. Res. -2002. -V.107. -P. 1017.

86. Kozlovsky A., Koustov A., Lyatsky W., Kangas J., Parks G., Chua D. Ionospheric convection in the postnoon auroral oval: SuperDARN and Polar UVI observations // J. Geophys. Res. -2002. -V. 107. doi: 10.1029/2001JA009220.

87. Kozlovsky A., Safargaleev V., Jussila J., Koustov A. Pre-noon high latitude auroral arcs as a manifestation.of the interchange instability // Ann. Geophys. -2003. -V.21. -P.2303.

88. Kozlovsky A. E., Safargaleev V. V., Lyatsky W. B. The transformation of magnetoacoustic waves into Alfven waves inside the magnetosphere // Ann. Geophys. 1994. -V.12. -P. 1022.

89. Kozlovsky A., Safargaleev V., Ostgaard N., Koustov A., Jussila J., Roldugin A. On the motion of dayside auroras caused by solar wind pressure pulse/M««.Geophys.-2005.-V.23.-?.509.

90. Kozlovsky A., Aikio A., Turunen T., Nilsson H:, Sergienko T., Safargaleev V., and Kauristie K. Dynamics and electric currents of morningside sun-aligned1 auroral arcs II J. Geophys. Res., -2007. -V.112, A06306, doi: 10.1029/2006JA012244.

91. Kozyra J.U., Cravens T.E., Nagy A.F., Fontheim E.G., Ong R.S. Effects of energetic heavy ions on. the electromagnetic ion cyclotron wave generation in the plasmapause region // J. Geophys. Res. -1984. -V.89. -P.2217.

92. Maltsev Yu.P., Leontyev S.V., Lyatsky W.B. Pi-2 pulsations as a result of evolution of an Alfven impulse originating in the ionosphere during a brightening of aurora // Planet. Space Sci. -1974.-V.22.-P.1519.

93. Maltsev Yu.P., Lyatsky W.B. Surface waves on the plasma sheet boundary II Planet.Space Sci. -1984.-V.32.-P.1547.

94. Maltsev Yu. P., Lyatsky W. B., Lyatskaya A. M. Currents over the auroral arc // Planet. Space Sci. -1977. -V.25. -P.53. ,

95. Manchester R.N. Propagation of Pel micropulsations from high to low latitudes // J. Geophys. Res. -1966.-V.71.-P.3749.

96. Manninen J., Turunen T., Lubchich A., Titova E., Yahnina T. Relations of VLF emissions to impulsive electron precipitation measured by EISCAT radar in>the morning sector of auroral oval // J. Atmos. and Terr. Phys.-1996. -V. 58. -P. 97.

97. Marklund G. T. Auroral arc classification scheme based on the observed arc-associated electric field pattern II Planet. Space Sci. -1984. -V. 32.-P.193.

98. Meng C.-I. Dynamic variation of the auroral oval during intense magnetic storm // J. Geophys. Res, -1984. -V. 89. -P. 227.

99. Meng C., Lundin R. Auroral morphology of midday ovalIIJ.Geophys. Res. -1986.-V.91—P. 1572.

100. Menk F., Fraser B., Hansen H., Newell P., Meng"C., Morris R. Identification of magnetospheric cusp and cleft using Pcl-2 ULF pulsations II J. Atmos. Terr. Physics. -1992. -V.54. -P.1021.

101. Milan S. E., Lester M., Cowley S.W.H., Moen J., Sandholt P.E., Owen C.J. Meridian-scanning photometer, coherent HF radar, and magnetometer observations of the cusp: a case study // Ann. Geophys. -1999. -V. 17. -P. 159.

102. Moen J., Carlson C., Milan S. E., Shumilov N., Lybekk B., Sandholt P. E., Lester-M. On the collocation between dayside auroral activity and coherent HF radar backscatter // Ann. Geophys. -2001. -V. 18. -P. 1531.

103. Moen J., Sandholt P., Lockwood M., Egeland A., Fukui K. Multiple, discrete arcs on sunward convectiong field lines in the 14-15 MLT region II J. Geophys. Res. -1994. -V. 99. -P.6113.

104. Morris R.J., Cole K.D., Matveeva E.T., Troitskaya V.A. Hydromagnetic "wistles" at the dasyde cusps IPRP events // Planet. Space Sci. -1982. -V.30. -P. 113.

105. Morris R.J., Cole K.D. Pc 1-2 discrete regular daytime pulsation bursts at high latitudes // Planet. Space Sci. -1985. -V.33. -P.53.

106. Morris R.J., Cole K.D. "Serpentine emission" at the high latitude Antarctic station Davise // Planet.Space Sci. -1987. -V.35. -P.313.

107. Mursula K., Braysy Т., Niskala K. Pel pearls revised: Structured electromagnetic ion cyclotron waves on Polar satellite and on ground II J. Geophys. Res. -2001. -V. 106. -P.29543.

108. Mixhlabacher S., Ivanova V.V., Semenov V.S., Biernat H.K., Langmayer D., Vogl D.F. Time depended reconnection for anisotropic pressure И Physics of Plasma. -2003. -V.10. P. 655.

109. Neudegg D., Fraser В., Menk F., Hansen H., Burns G., Morris R., Underwood M. Sources and velocities of Pcl-2 waves at high latitudes // Geophys. Res. Lett. -1995. -V.22. -P.2965.

110. Newell P.T., Feldstein Ya.I., Galperin Yu.I., Meng C.-I. Morphology of nightside precipitation // J. Geophys. Res. -1996.-V.101.-P.10737.

111. Newell P. Т., Meng C.-I. Mapping the dayside ionosphere to the magnetosphere according to particle precipitation characteristics // Geophys. Res. Lett. -1992. -V.19. -P. 609.

112. Newell P.T., Meng C.-I. Ionospheric projections of magnetospheric regions under low and high solar wind pressure conditions II J. Geophys. Res, -1994: -V.99. -P.273.

113. Newell P. Т., RuohoniemiJ. M., Meng C.-I. Maps.of precipitationby source region, binned by IMF, with inertial convection streamlines // J. Geophys. Res. -2004. -V.109, A10206, doi: 10.1029/2004JA010499.

114. Nielsen E., Elphinstone R.D., Hearn D.J., Murphree J. S., Potemra T. Oval intensification event observed by STARE and Viking II J. Geophys. Res., -1993. -V.98. -P.6163.

115. Nielsen E., Honary F. Observations of ionospheric flows and particle precipitation following a Sudden Commencement // Ann. Geophys. -2000. -V.18. -P. 908.

116. Nilsson H., Yamauchi M., Mukai Т., Yamamoto T. Observations of enhanced convection flow channel for northward turning IMF // Geophys. Res. Lett. -1997. -V.24. -P.3137.

117. Nishida A. Ionospheric screen effect and storm sudden commencement // J. Geophys. Res. -1964.-V. 69.-P. 1861.

118. Oguti Т., Kokubun S., Hayashi K., Tsuruda K., Machida S., Kitamura Т., Saka O., Watanabe T. An auroral torch structure as an active center of pulsating auroras // Can. J. Phys, -1981. -V.59. —P. 1056.

119. Oguti Т., Watanabe T. Quasi-periodic poleward propagation of on-off switching aurora and associated geomagnetic pulsations in the down // J.Atmos Terr.Phys. -1976. -V.38. -P.543.

120. Oksavik K., Moen J., Carlson H. C. High-resolution observations of the small-scale flow pattern associated with a poleward moving auroral form in the cusp // Geophys. Res. Lett. -2004. -V.31. doi:10.1029/2004GL019838.

121. Olson J. Pi2 pulsations and substorm onset: A review II J. Geophys. Лея.-1999.-V.104.-P. 17499.

122. Olson J., Lee L. Pel wave generation by sudden impulses/ЛР/аи. Space Sci.-\983.-V.31. -C.295.

123. Onsager, Т., Kletzing C., Austin J., MacKiernan H. Model of magnetosheath plasma in magnetosphere: Cusp and mantle particles at low-altitudes // Geophys. Res. Let. -1993.-V.20.-P. 479.

124. Opgenoorth H., Haggstrom I., Williams P., Jones G. Regions of strongly enhanced perpendicular electric fields adjacent to auroral arcs. // J. Atmos. Terr.Phys. -1990. -V.52. -P.449.

125. Opgenoorth Hi, Oksman J., Kaila K., Nielsen E., Baumjohann W. Characteristic of eastward drifting omega bands in the morning sector // J. Geophys. Res,-1983. -V.88. -P.9171.

126. Opgenoorth H., Persson M., Pulkinen Т., Pellinen R. Recovery phase of magnetospheric sub-storms and its association with morning sector aurora II J. Geophys.Res. -1994 —V.99,-P.4115.

127. Ortner J. В., Hultqvist В., Brown R. R., Hartz T. R., Holt O., Landmark В., Hook J. L., Leinbach H. Cosmic noise absorption accompanying geomagnetic storm sudden commencement И J. Geophys. Res. -1962. -V. 67. -P. 4169.

128. Phan Т., Paschman G., Baumjohann W., Scopke N., Liihr, H. Magnetosheath region adjacent to dayside magnetopause: AMPTE/IRM observations II J.Geophys.Res. -1994. -V.99. -P. 121.

129. Pietrovsky D., Lynch K.A., Torbert R.B., Marklund G., Ivchenko N., Ranta A., Danielides M. and Kelly M.C. Multipoint measurements of large DC electric fields and shears in the auroral zone II Geophys. Res. Lett. -1999. -V.26.-P.3369.

130. Pinnock M., Rodger A., Dudeney J. R., Rich F., and Baker K. B. High spatial and temporal resolution observations of the ionospheric cusps II Ann. Geophys. -1995. -V.13. -P.919.

131. Potapov A., Polyashkina T., Afraimovich E., Lipko Yu., Hayashi K. Transequatorial propagation of Pel emission on 23 October 1997II J.Geophys.Res.-2002. -V.107. 10.129/2001JA000225.

132. Provan G., Yeoman T. K., Milan S. E. CUTLASS Finland radar observations of the ionospheric signatures of flux transfer events and the resulting plasma flows // Ann. Geophys. -1998. -V.16.-P. 1411.

133. Pudovkin M., Zaitseva S., Lebedeva V., Samsonov V., Besser B., Meister C.-V., Baumjohann W. MHDmodeling of magnetosheath I/ Planet. Space Sci.-2002.-V.50.-P. 473.

134. Pulkkinen A., Lindahl S., Viljanen A. and Pirjola R. Geomagnetic storms of 29-31 October 2003: GIC"and,their relation to problems in the Swedish higt-voltage power transmission system // Space Weather. -2005. -V. 1.3. -P. 19.

135. Ranta A, Ranta H. Storm sudden commencementrobserved in ionospheric absorption // Planet. Space Sci. -1990. -V.38. -P.365.

136. Rezhenov B. Possible mechanism for 0 aurora formation II Ann. Geophys.-1995 —V. 13 -P.698.

137. Rezhenov B.V., Safargaleev V.V., Lyatsky W.B. On the formation of a plasma pressure anisotropy in the dayside magnetosheath II Ann. Geophysicae. -1995. -V.13. -P.237.

138. Rezhenov B., Vorobjev V., Feldstein Y. Interplanetary magnetic field Bz influence on geomagnetic field variations and on the auroral dynamics // Planet. Space Sci. -1979. -V. 27. -P.699.

139. Ridley A. J. Estimations of the uncertainty in timing the relationship between magnetospheric and solar wind processes // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. -200. —V.62 -P. 757.

140. Rijnbeek R.P., Cowley S.W.H., Southwood D.J., Russel C.T. A survey of dayside flux transfer events observed by ISEE 1 and 2 magnetometers II J. Geophys. Res. -1984. -V.89. -P.786.

141. Rostoker G., Lui A.T.Y., Anger C.D., Murphree J.S. North-south structures in the midnight sector auroras as viewd by the Viking imager // Geophys. Res. Lett. -1987. —V.14. -P.407.

142. Rostoker G., Samson J. Can substorm expansive phase effects and low frequency Pc magnetic pulsations be attributed to same source mechanism?//Geoph. Res. Ietf.-1984.-V.l 1.-P.271.

143. Ruohoniemi J.M., Baker B. Large-scale imaging of high latitude convection with Super Dual Auroral Radar Network HF radar observations // J. Geophys. Res. -1998. -V.103. -P.20797

144. Ruohoniemi J., Greenwald R., Baker K., Villain J., Hanuise C., Kelly J. Mapping high-latitude plasma convection with coherent HF radars II J. Geophys. Res. -1989.* —V.94. -P. 13463.

145. Saito T. Long-period irregular micropulsations, Pi3 // Space Sci. Rev. -1978. -V. 21. -P. 427.

146. Saito T. Matsushita S. Geomagnetic pulsations associated with sudden commencements and sudden impulses // Planet. Space Sci. -1967. —V. 15. —P. 573.

147. Safargaleev V., Kangas J., Kozlovsky A., Vasilyev A. Burst of ULF noise exited by sudden changes of solar wind dynamic pressure II Ann. Geophys. -2002. -V.20, N.ll. -P. 1751-1761.

148. Safargaleev V., Kozlovsky A., Honary F., Voronin A. Geomagnetic disturbances on ground associated with particle precipitation during SCII Ann. Geophys. -2010.-V.28.-P.247.

149. Safargaleev V., Kozlovsky A., Sergienko T., Yeoman T., Uspensky M., Wright D., Nilsson H., Turunen T., Kotikov A. Optical, radar and magnetic observations magnetosheath plasma capture during a positive IMF Bz impulse II Ann. Geophys-2008.-V.26-P.517.

150. Safargsleev V.V., Lyatsky W.B. Guided waves in the plasma sheet and triggering of a substorm II Ann. Geophys. -1994. -V.12. -P. 1018.

151. Safargaleev V., Lyatsky W., Gazey N., Smith P., Kriviliov V. Response of azimuthal component of ionospheric electric field to auroral arc brightening//^««. Geophys. -2000. -V.18. -P.65.

152. SafargajeevV., Lyatsky W.r Tagirov V. Luminosity variations in several parallel auroral arcs before auroral breakup II Ann. Geophys. -1997. -V.15. -P.959.

153. Safargaleev V.V., Serebryanskaya A.V., Koustov A.V., Lester, M., Pchelkina E.V., Vasilyev A.N. A possible origin of dayside Pel magnetic pulsations observed at high latitudes II Ann. Geophys. -2004. -V.22. -P.2997.

154. Safargaleev V.V., Osipenko S.V. Multiple arc-like forms in pulsating and diffuse auroras: ionospheric trace of a substorm trigger? // Adv. Space Res. -2001. -V.28. -P. 1617.

155. Safargaleev V.V., Osipenko S.V., Kozlovsky A.E., Tagirov V.R. Azmuthal expansion of high latitude auroral arcs II Ann. Geophys. -2003. -V.21. -P.1793.

156. Sampson J.S., Cogger L.L., Pao Q. Observation of field line resonances, auroral arcs, and'auroral vortex structures // J. Geophys. Res. -1996. -V. 101. -P. 17373.

157. Samson J. C., Hughes T. J., Creutzberg F., Wallis D.(, Greenwald R. A., Ruohoniemi' J. M. Observations of a detached, discrete arc in association with field', line resonances // J. Geophys. Res. -1991. -V. 96.-P.15683.

158. Sandholt P., Deehr S., Egeland A., Lybekk B:, Viereck R., Romick G. J. Signatures in dayside aurora of plasma transfer from the magnetosheath II J. Geophys.Res. -1986. -V.91. -P. 10063.

159. Sandholt P. E., Farrugia C. J., Moen J., Noraberg O., Lybekk B., Sten T., Hansen T. A classification of dayside auroral forms and activities as a function! of interplanetary magnetic field orientation II J. Geophys. Res. -1998. -V.103. -P.23325.

160. Sandholt P.E., Farrugia C.J., Cowley S.W.H., Deing W.F., Lester M., Moen J., Lybekk B. Capture of magnetosheath plasma by the magnetosphere during northward IMF // Geophys. Res. Lett. -1999. -V.26. -P.2833.

161. Sato M., Fukunishi H. Magnetic impulse event andrelated Pel bursts observed by the automatic geophysical observatories network in Antarctica // J.Geophys.Res.-1999. -V.104. —P. 19971.

162. Sazykin S., Wolf R.A., Spiro R.W., Gombosi T.I., De Zeeuw D.L., Thomsen M.E. Interchange instability in the inner magnetosphere associated with geosynchronous particle flux decreases // Geophys. Res. Lett. -2002. -V.29. -P.81.

163. Senior A., Kavanagh A. J., Kosch M. J., Honary F. Statistical relationships between cosmic radio noise absorption and ionospheric electrical conductances in the auroral zone // J. Geophys. Res. -2007.-V.112. doi:10il029/2007JA012519.

164. Sergeev V.A., Dmitrieva N.P:, Barkova E.S. Triggering of substorm expansion by IMF directional discontinuities: time delay analysis // Planet. Space Sci. -1986. -V. 24. -P.l 109.

165. Sergienko T. I., Ivanov V. E. A new approach to calculate the excitation of atmospheric gases by auroral electron impact II Ann. Geophys. -1993. -V.l 1. -P.717.

166. Sergienko T., Sandahl I., Gustavsson B., Andersson L., Br.andstrom U. A study of fine structure of diffuse aurora with ALIS-FAST measurements // Ann. Geophys. -2008. —V.26. —P.3185.

167. Shapka R. Geomagnetic effects on modern pipeline systems // Proceedings of a Solar-Terrestiral Predictions workshop (STPW-IV), Ottava, Canada, May 18-22, 1992.- V.I.-P. 163-170.

168. Shiokawa K., Ogino T., Hayashi K., McEven D. Quasi-periodic poleward motion of morningside sun-aligned arcs: A multievent study // J.Geophys.Res.-\991. -V.102. -P. 24325.

169. Schlegel K., Moorcroft D. EISCAT as a tristatic auroral radar // J.Geophys.Res.- 1989.-V.94,-P.1430.

170. Snyder A., Akasofu S.-I. Observations of the auroral oval by the Alaskan meridian chain of stations II J. Geophys. Res. -1972. -V.U. -P.3419.

171. Song P., Russell C. T. Model of the formation of the low-latitude boundary layer for strongly northward interplanetary magnetic field II J. Geophys. Res. -1992. -V.97. -P.1411.

172. Southwood D. Ionospheric signature of flux transfer events // J.Geophys.Res. -1987. -V. 92. -P.3207.

173. Southwood D.J. Localised compressional hydromagnetic waves in the magnetospheric ring currents II Planet.Space Sei. -1977. -V.25. -P.549.

174. Stepanova M. V., Antonova E.E., Bosqued J:M., Kovrazhkin' R". Radial« plasma pressure gradients in the high latitude magnetosphere as sources of instabilities leading to the substorm onset // J. Geophys. Res. -2002. -V.107. -JA003503.

175. Swift D.W. The possible relationship between the" auroral breakup and the interchange instability of the ring current II Planet. Space Sei. -1967. -V. 15. P. 1225.

176. Swift D. W. Mechanisms for auroral precipitation: A review // Rev. Geophys. Space Phys. -1981. -V.19.-P.185.

177. Tagirov V. Auroral torches: results of observations II J.Atmos. Terr.Phys. -1993. -V.55. -P. 1775.

178. Tamao T. A hydromagnetic interpretation of geomagnetic SSC* // Rep. Ionos. Space'Res. Jpn. -1964.-V. 18.-P. 16.

179. Tepley L.R., Headcock R.R., Fräser B.J. Hydromagneti emission Pel observed simultaneously in the auroral zone and low latitudes II J. Geophys. Res. -1965. -V.70. -P.2720.

180. Tepley L.R., Wentworth R.C. Hydromagnetic emission, X-rays, and electron bunches, 1. Experimental results II J. Geophys. Res. -1962. -V. 67. -P. 3317.

181. Thomas R.W., Stenbaek-Nielsen H.C. Recurrent propagating auroral forms in pulsating auroras II J. Atmos. Terr. Phys. -1981. -V.43. -P.243.

182. Trakhtengerts V.Y., Demekhov A.G., Polyakov S.V., Belyaev P.P., Rapoport V.O. A mechanism of Pel pearl formation based on the AlfVen sweep maser // J. Atmos. Solar-Terr. Phys.-2000. -V.62. -P.231.

183. Thorolfsson A., Cerisier J., Lockwood M., Sandholt P., Senior C., Lester M. Simultaneous optical and radar signatures of poleward-moving auroral-forms // Ann.Geophys. -2000. -V.18. -P.1054.

184. Trondsen T.S., Lyatsky W., Cogger L.L., Murphree J.S. Interplanetary magnetic field control of dayside auroras II J. Atmos. Terr. Phys. -1999. -V.61. -P.829.

185. Tsyganenko N.A. A magnetospheric magnetic field model with a warped tail current sheet // Planet.Space Sei. -1989. -V. 37. -P. 5-12*.

186. Vorobjev V.G.; Gustaffson G., Starkov G.V., Feldstein Y.I., Shevnina N.F. Dynamics of day and night aurora during substorms // Planet. Space Sei. -1975. -V. 23. -P.269.

187. Vorobjev V.G., Starkov G.V., Feldstein Y.I. The auroral oval during the substorm development II Planet.Space Sei. -1976. -V.24. -P.955.

188. Wentworth R., Tepley L., Admudsen K., Headcock R. Intra-and interhemisphere differences in occurrence times of hydromagnetic emissions II J. Geophys. Res. -1966. -V.71. -P.1492.

189. Wild J.A., Yeoman T.K., Eglitis P., Opgenoorth H.J. Multi-instrument observations of the electric and magnetic field structure of omega bands II Ann. Geophys -2000. -V.18. -P. 99.

190. Wilken B., Goertz C.K., Baker D.N., Higbie P.R:, Fritz T.A. The SSC on July 29, 1977 and its propagation within the magnetosphere // J. Geophys.Res.-1982. -V.87. -P.5901.

191. Woch J. and Lundin R. Magnetosheath plasma precipitation in the polar cusp and its control by the interplanetary magnetic field II J. Geophys. Res. 1992. -V. 97. -P. 1421.

192. Wright D.M., Yeoman Т.К. CUTLASS observations of a high-w ULF wave and itsconsequences for the DOPE HF Doppler sounder//Лшг. Geophys. -1999.-V.17.-P.1493.

193. Wright D.M., Yeoman Т.К.; Woodfield E.E. The effects of high frequency ULF wave activity on the spectral characteristics of coherent HF radar returns: a case study II Ann. Geophys. -2004.-V.22.-P.1843.

194. Yahnin A.G., Sergeev V.A., Pellinen R.J., Baumjohann W. Substorm time sequence and microstructure on 11 November 1976II J. Geophys. -1983. -V.53. -P. 182.

195. Yamamoto'T., Inoe S., Meng C.-I. Formation of auroral omega bands in the paired'region 1 and region 2 field-aligned current system // J. Geophys. Res. -1997. -V. 102. -P.2531. '

196. Yamamoto Т., Inoue S., Nishitani N., Ozaki M.', Meng C.-I. A theory for generation of the paired region 1 and region 2 field-aligned currents И J. Geophys.Res.-1996.-V. 101 -P.27199;

197. Yeoman» Т. K., Lester M.s Cowley S. W. H., Milan, S. E., Moen J., and- Sandholt P. E. Simultaneous observation of the cusp in optical; DMSP andHF radar data // Geophys. Res. Lett. 1997. -V.24: -P. 2251.

198. Zhou X., Tsurutani B. Rapid intensification and propagation of the dayside aurora: Large scale interplanetary pressure pulses (fast shocks) // Geophys. Res. Lett. -1999. -V. 26. -P. 1097.

199. Zwan B.J., Wolf R.A. Depletion of'solar wind plasma near a planetary boundary II J. Geophys. Res. -1976. -V.81". -P. 1636.

200. Барфилд Дж., Бондаренко-А., Булошников А., Гохберг M., Калишер А., Мак-Феррон Р., Троицкая В. Синхронные наблюдения.длиннопериодных пульсаций на спутнике ATS-6 и на поверхности Земли // Геомагнетизм и аэрономия. -1977.-Т.17—С. 900'

201. Алексеев И.И., Мальцев Ю.П. Оценка скорости проникновения ММП в магнитосферу за счет развития желобковой неустойчивости // Геомагн. аэрономия. -1990. —Т.30.-С. 134.

202. Волков М.А., Мальцев Ю.П. Желобковая неустойчивость внутренней, границы плазменного слоя И Геомагн. аэрономия. -1986. -Т.26. С.793.

203. Воробьев В.Г. Дневные полярные сияния! и их связь со структурой магнитосферы и процессами на магнитопаузе / Автореф. дисс. на соиск. уч. степени докт. ф.-м. наук Апатиты. 2004,- 36 с. ■ •

204. Гохберг М., Федоров Е. О влиянии неоднородности горячей плазмы на распространение гидромагнитных волн НГеомагн. аэрономия. -1974. -Т. 14. -С.1089.

205. Гульельми А.В., Троицкая В.А. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы // М.: Наука. 208 с. 1973.

206. Довбня Б., Матвеева.Э., Пархомов В., Рубан.В., Щепетнов Р. Диагностика'вспышечных потоков, солнечного ветра по наблюдениям' в высоких широтах гидромагнитного излучения меняющейся частоты // Геомагн. аэрономия.-2002. -Т. 42. -С. 88.

207. Дриацкий, В.М., Шумилов 0:И. О меридиональном движении бухт аврорального поглощения // Геомагн. аэрономия. -1970. -Т. 10. -С.305.

208. Дубинин Э.М., Подгородный И.М., Потанин Ю.Н. Экспериментальные доказательства открытой и закрытой моделей магнитосферы II Космич. исслед. -1977. —Т. 15; -С.866.

209. Кадомцев Б.Б. Устойчивость плазмы. В кн: Вопросы теории плазмы. Ред. М.А. Леонович, Т2, -С. 132-176. 1963.

210. Кадомцев Б.Б. Коллективные явления в плазме, М.: Наука, 1976. 240 с.

211. Карпачев А.Т., Афонин B.B. Зависимость вероятности наблюдения ионосферных провалов от сезона, местного времени, долготы и уровня магнитной активности // Геомагн. аэрономия. -1998. -Т.38. -С.79.

212. Козловский А.Е., Нильссон X, Сафаргалеев В.В. Комплексное исследование динамики авроральных дуг и конвекции ионосферной плазмы в пердполуденные часы // Геомагн. аэрономия. -2006. -Т.46. -С.501.

213. Ландау Л., Лифшиц Е. Теоретическая физика.Т.У1.Гидродинамика. М.; Наука, 1986. -736 с.

214. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. 623 с.

215. Лихтер Я.И., Гульельми А.В, Ерухимов Л.М., Михайлова А.Г. Волновая диагностика приземной плазмы М.: Наука. -1988. -215 с.

216. Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П. Магнитосферно-ионосферное взаимодействие. М.: Наука. -1983.-192 с.

217. Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П. О происхождении авроральной выпуклости // Геомагн. аэрономия. -1984. -Т.24. -С.89.

218. Ляцкий В.Б., Плясова-Бакунина Т.А. Влияние магнитных пульсаций Рс4 на генерацию Pel II Геомагн. аэрономия. -1986. -Т. 26. -С. 674.

219. Ляцкий В.Б., Сафаргалеев В®. О генерации.пульсаций в диапазоне Pel в области каспа // Геомагн. аэрономия. -1989. -Т. 29. -С.665.

220. Ляцкий В.Б., Сафаргалеев В.В., Желобковая,неустойчивость магнитопаузы при наличии магнитного барьера // Геомагн. аэрономия. -1991. -Т.31. -С. 354.

221. Мальцев'Ю.П: Альвеновские волны сжатия в магнитосфере // Геомагн. аэрономия. -1975. -Т. 15. -С. 572.

222. Мальцев Ю.П. Лекции по магнитосферно-ионосферной физике. Апатиты, 1995. — 122 с.

223. Мальцев Ю.П., Реженов- Б.В. Статистическое исследование отклика Dst-индекса на изменения динамического давления солнечного »ветра // Геомагн. аэрономия. -2002. -Т.42. -С. 175. •

224. Матвеева Э.Т., Троицкая- В.А., Фейгин Ф.З. Интервалы геомагнитных пульсаций изменяющегося периода в полярных шапках // Геомагн. аэрономия. -1976.-Т. 16.-С.321.

225. Попова Т.А., А.Г. Яхнин, Т.А. Яхнина, X. Фрей. Взаимосвязь между скачками динамического давления* солнечного ветра, вспышками протонных сияний и геомагнитными пульсациями в диапазоне Pel // Геомагнетизм и аэрономия. 2010. - Т. 50.-С.595.

226. Похотелов О., Булошников А., Пилипенко В. Гидромагнитная устойчивость внешней границы захваченной радиации // Геомагн. аэрономия-1980. —Т.20. —С. 419.

227. Пудовкин М.И., Семенов B.C. Теория пересоединения и взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой Земли, М.: Наука. -1985. 126 с.

228. Ролдугин В.К. Оптические эффекты SC и SI в обе. Лопарская и Мирный // Геомагн. аэрономия. -1972. -Т. 14. -С.93.

229. Ролдугин В. Старков Г. О зоне пульсирующих сияний // Геомагн. аэрономия. -1970. -Т. 10. -С.97.

230. Сажин С. С. О связи экваториальных вариаций магнитного поля магнитосферы и потоков высыпающихся заряженных частиц,// В кн.: Структура-магнитно-ионосферных и авроральных возмущений, Л.: Наука.-1977. 105 с.

231. Сафаргалеев В.В., Васильев А.Н., Пчелкина Е.В., Серебрянская A.B. Геомагнитные пульсации диапазона 0.1-5 Гц, индуцируемые импульсом динамического давления солнечного ветра // Геомагн. аэрономия. — 2003(a). —Т.43, №4. — С.482.

232. Сафаргалеев В.В., Ляцкий В.Б. Возможность возбуждения суббури внезапным импульсом IIГеомагн. аэрономия. -1993. -Т.ЗЗ. -С.139.

233. Сафаргалеев В.В., Мальцев Ю.П. Внутренние "гравитационные" волны в плазменном слое И Геомагн. аэрономия. -1986. -Т.26. -С.270.

234. Сафаргалеев В., Мальцев Ю. Генерация предварительного импульса и долгопериодных пульсаций во время SI II Геомагн. аэрономия. -1987. -Т.27. -С.247.

235. Сафаргалеев В.В., Осипенко С. Предвестники магнитосферной суббури в пульсирующих и диффузных сияниях II Геомагн. аэрономия. -2001. -Т.41. -С.791.

236. Сафаргалеев В., Осипенко С., Васильев А. Пространственно-периодические дугообразные формы в области пульсирующих сияний И Геомагн. аэрономия. -2000. -Т. 40. -С.38.

237. Сафаргалеев В.В., Пчелкина Е.В., Васильев А.Н. Оценка времени распространения альвеновской волны по наземным магнитным и риометрическим данным // Геомагн. аэрономия. 2003(6). -Т.43, № 3. - С.344.

238. Сафаргалеев В.В., Пчелкина Е.В., Кудряшова Н.В., Воронин А.И., Козловский А.Е. Оценка скорости распространения волн диапазона 0.2-5 Гц в ионосферном волноводе II Геомагн. аэрономия. -2004 (а). -Т.44, № 5: -С.607.

239. Сафаргалеев В.В., Тагиров В.Р., Осипенко C.B., Кудряшова Н.В. Отклик послеполуденных полярных сияний * на изменения Bz компоненты ММП // Геомагн. аэрономия. -2004 (б). Т.44. -С.345.

240. Сафаргалеев. В.В., Терещенко Е.Д. " Состояние и перспективы геофизических исследований на архипелаге Шпицберген // Успехи физических наук. 2010. -Т. 180, №5. - С.535 (doi: 10.3367/UFNr.0180.20105i.0535).

241. Сафаргалеев В:, Шибаева Д., Сергиенко. Т., Корнилов И. О возможности сопряжения спутниковых и'наземных оптических данных в области пульсирующих сияний // В сб.: Солнечно-земная физика / Издательство СО РАН, Новосибирск. -2009. -Т. 14. -С.21.

242. Спрайтер Дж.Р., Алксне А.И. В кн.: Физика магнитосферы / ред. Вильяме Д., Мид Д.Ж. М.: Мир, 1972, 592 с.

243. Старков Г.В. Высоты сияний в полярной шапке //Геомагн. аэрономия. —1968. -Т.8. -С.28.

244. Старков Г.В., Реженов Б.В., Воробьев В.Г., Фельдштейн Я.И., Громова Л.И. Структура авроральных вторжений в дневном секторе // Геомагн. аэрономия. -2002. -Т.42. -С. 186.

245. Троицкая В.А., Баранский Л.Н., Матвеева Э.Т., Фейгин Ф.З., Гланжо Ф., Виноградов П.А., Кошелевский В.К. О положении источников пульсаций Pel в магнитосфере И Геомагн. аэрономия. -1975. -Т. 15. -С.524.

246. Тверская Л.В., Хорошева О.В. О природе источника пакетов затухающих длиннопериодных геомагнитных'пульсаций II Геомагн. аэрономия. -1982. -Т.22.-С.824.

247. Фейгин Ф.З. Высокочастотные пульсации геомагнитного поля и дистанционное зондирование магнитосферной плазмы: Дисс. на соиск. уч.степени докт.ф-м.наук / АН СССР. Ин-т физики Земли.- М.,1988,- 327 с.

248. Хайнс К.О. В кн.: Термосферная циркуляция / ред. Уэбб У. М.: Мир. 1975. С.85.