Автоматическое обнаружение короткопериодных геомагнитных пульсаций РС1

Автоматическое обнаружение короткопериодных геомагнитных пульсаций PC1
Номер: 16 Год: 2017 Страницы: 1-7

УДК: 550.386.6

Автор(ы):

Шихова Наталья Михайловна¹, e-mail: extern@borok.yar.ru Анисимов Сергей Васильевич¹, e-mail: director@borok.yar.ru Дмитриев Эльдар Михайлович¹, e-mail: eldar@borok.yar.ru

Учреждения:
1 - ГО "Борок" Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия

Аннотация:
Разработка методов обнаружения короткопериодных геомагнитных пульсаций в автоматическом режиме является насущной задачей в связи с изучением физики магнитосферы, а также развитием мониторинга и прогноза космической погоды. В работе представлен оригинальный алгоритм автоматического обнаружения геомагнитных пульсаций Pс1 в непрерывных амплитудно-временных рядах данных геомагнитных наблюдений. Алгоритм учитывает морфологические свойства и характеристики детектируемых пульсаций, эффективно использует статистические методы анализа рядов данных, позволяет идентифицировать серии пульсаций Pc1, а также определять характерные значения частоты и амплитуды пульсаций для каждой серии. С применением данного алгоритма составлен каталог геомагнитных пульсаций Рс1, наблюдавшихся на ГО "Борок" ИФЗ РАН в 1998-2014 гг.

Ключевые слова: КОРОТКОПЕРИОДНЫЕ ГЕОМАГНИТНЫЕ ПУЛЬСАЦИИ, ГЕОМАГНИТНАЯ АКТИВНОСТЬ, КОМПЬЮТЕРНЫЕ МЕТОДЫ

Сведения об источниках финансирования: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 16-07-01242).

Скачать текст Ссылка на цитирование Ссылка на Elibrary

1. Матвеева Э. Т. Индекс активности геомагнитных пульсаций Рс1 («жемчужин») // «Солнечные данные», 1972, №5, С. 108–112. 2. Anderson B. J., Erlandson R. E., Zanetti L. J. A statistical study of Pc 1–2 magnetic pulsations in the equatorial magnetosphere: 2. Wave properties // J. Geophys. Res., 1992, V. 97, P. 3089–3101, doi: 10.1029/91JA02697. 3. Erlandson R. E., Anderson B. J. Pc 1 waves in the ionosphere: A statistical study // J. Geophys. Res., 1996, V. 101, P. 7843–7858, doi: 10.1029/96JA00082. 4. Loto’aniu T. M., Fraser B. J., Waters C. L. Propagation of electromagnetic ion cyclotron wave energy in the magnetosphere // J. Geophys. Res., 2005, V. 110, doi:10.1029/2004JA010816. 5. Bortnik J., Cutler J. W., Dunson C., Bleier T. E. An automatic wave detection algorithm applied to Pc1 pulsations // J. Geophys. Res., 2007, V. 112, A04204, doi:10.1029/2006JA011900. 6. Balasis G., Daglis I. A., Georgiou M., Papadimitriou C., Haagmans R. Magnetospheric ULF wave studies in the frame of Swarm mission: a time-frequency analysis tool for automated detection of pulsations in magnetic and electric field observations // Earth Planets Space, 2013, V. 65, P. 1385–1398. 7. Kunagu, P., Balasis G., Lesur V., Chandrasekhar E. Wavelet characterization of external magnetic sources as observed by CHAMP satellite: evidence for unmodeled signals in geomagnetic field models // Geophys. J. Int., 2013, V. 192, P. 946–950. 8. Hamar D., Tarcsai G. High resolution frequency time analysis of whistlers using digital matched filtering, part 1: theory and simulation studies // Ann. Geophys., 1982, V. 38, P. 119–128. 9. Singh R. P., Singh D. K., Singh A. K., Hamar D., Lichtenberger J. Application of matched filtering and parameter estimation technique to low latitude whistlers // J. Atmos. Sol. Terr. Phys., 1999, V. 61, P. 1081–92. 10. Зелинский Н. Р., Клейменова Н. Г., Козырева О. В., Агаян С. М., Богоутдинов Ш. Р., Соловьёв А. А. Алгоритм распознавания геомагнитных пульсаций Pc3 на секундных данных экваториальных обсерваторий сети ИНТЕРМАГНЕТ // Физика Земли. 2014. № 2. С. 91–99. 11. Park J., Luhr H., Rauberg J. Global characteristics of Pc1 magnetic pulsations during solar cycle 23 deduced from CHAMP data // Ann. Geophys., 2013, V. 31, P. 1507–1520. 12. Анисимов С.В., Дмитриев Э.М., Информационно-измерительный комплекс и база данных Геофизической обсерватории «Борок» РАН, Москва, ОИФЗ РАН, 2003, 57 С. 13. Anisimov S. V., Chulliat A., Dmitriev E. M. Information-measuring complex and database of mid-latitude Borok Geophysical Observatory // Russian Journal of Earth Sciences, 2008, V. 10, ES3007, doi:10.2205/2007ES000227. 14. Анисимов С. В., Дмитриев Э. М., Афиногенов К. В., Гурьев А. В. Геомагнитные наблюдения на геофизической обсерватории «Борок» // Вестник Отделения наук о Земле РАН, 2011, Т. 3, NZ5002, doi: 10.2205/2011NZ00010. 15. Anisimov S. V., Chulliat A. The Borok INTERMAGNET magnetic observatory // Russian Journal of Earth Sciences, 2008, V. 10, ES3003, doi:10.2205/2007ES000238. 16. Анисимов С. В., Боровков Ю. Е., Гончаров В. И., Рубан В. Ф., Русаков Н. Н. Высокочувствительный полевой магнитометр с МДМ усилителем // Результаты исследований по международным геофизическим проектам: геомагнитные исследования, 1982, № 30, М.: Радио и связь, С. 43–45. 17. Матвеева Э. T. Каталог колебаний Рс1, зарегистрированных на обсерватории «Борок» (58.03 N, 38.97 E) с 1958 по 1997 годы, 1997, http://www.wdcb.ru/stp/data/catal_pc. 18. Анисимов С. В., Дмитриев Э. М., Сычёва Н. К., Сычёв А. Н., Щербаков В. П., Виноградов Ю. К. Информационные технологии в геомагнитных измерениях на Геофизической обсерватории «Борок» // Геофизические исследования, 2008, Т. 9, № 3. 19. Анисимов С. В., Дмитриев Э. М. Геоинформационные технологии геомагнитных наблюдений на Геофизической обсерватории «Борок» // Российский журнал наук о Земле, 2009, Т. 11, doi: 10.2205/2009ES000401. 20. Анисимов С. В., Дмитриев Э. М. Информатизация геомагнитных наблюдений на геофизической обсерватории «Борок» // Вестник Отделения наук о Земле РАН, 2010, Т. 2, NZ6005. 21. Анисимов С. В., Дмитриев Э. М., Гурьев А. В., Филиппов В. А. Вычисление K-индексов геомагнитной активности в режиме реального времени // Гелиогеофизические исследования, 2015, вып. 13, С. 62–72. 22. Хальд А. Математическая статистика с техническими приложениями. М.: Издательство иностранной литературы, 1956. 664 с. 23. Troitskaya V. A. Rapid variations of the electromagnetic field of the Earth // Res. Geophys., 1964 V. 1, P. 485–532.

Ссылка на XML

Automatic detection of short-period geomagnetic pulsations РС1.
Number: 16 Year: 2017 Pages: 1-7

Natalia Mikhailovna Shikhova¹, e-mail: extern@borok.yar.ru Anisimov Sergey Vasilyevich¹, e-mail: director@borok.yar.ru Dmitriev Eldar Mikhailovich¹, e-mail: eldar@borok.yar.ru

Institutions:
1 - GO "Borok" Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Abstract
Automatic detection of short-period geomagnetic pulsations is a vital task, closely linked to investigation of magnetospheric processes, monitoring and forecast of space weather. The original algorithm of automatic detection of Pc1 geomagnetic pulsations in data series of continuous geomagnetic observations is presented. The algorithm considers morphological properties and characteristics of detected pulsations, effectively uses statistical methods to analyze the data series, allows to identify series of Pc1 pulsations and also to obtain characteristic frequencies and amplitudes in the series of Pc1. The catalog of Pc1 geomagnetic pulsations observed in Borok geophysical observatory in 1998?2014 is made with usage of the algorithm.

Keywords: SHORT-PERIOD GEOMAGNETIC PULSATIONS, GEOMAGNETIC ACTIVITY, COMPUTER TECHNIQUES

Information about sources of financing: The work was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research (grant No. 16-07-01242).