On the Spectrum of Geomagnetic Variations Accompanying Jerks

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Based on the data of several spaced magnetic stations, the spectrum of geomagnetic variations is studied in the range of periods from two to 40 years. Special attention is paid to spectral features in the supposed range of action of intraterrestrial processes that cause geomagnetic jerks. It is shown that the detected spectral peak in the vicinity of the period of 6.5 years aligns with the previously revealed recurrence pattern of jerks with a period of three to four years; however, this peak is absent in the spectrum of solar activity. The possible wave mechanisms of the occurrence of jerks and their 6-year quasi-periodicity caused by known types of magnetohydrodynamic waves in the liquid core of the Earth, are considered, and it is shown that theyare not sufficiently convincing in reproducing observations of jerks.

作者简介

S. Riabova

Sadovsky Institute of Geosphere Dynamics, Russian Academy of Sciences; Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: riabovasa@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 119334; Moscow, 123242

S. Shalimov

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences

Email: ryabovasa@mail.ru
俄罗斯联邦, Moscow, 123242

参考

  1. Адушкин В.В., Рябова С.А., Спивак А.А. Геомагнитные эффекты природных и техногенных процессов. М.: ГЕОС, 2021. 264 с.
  2. Брагинский С.И. Магнитогидродинамические крутильные колебания в земном ядре и вариации длины суток // Геомагнетизм и аэрономия. 1970. Т.10. № 1. С.3−12.
  3. Брей Р., Лоухед Р. Солнечные пятна. М.: Мир. 1967. 384 с.
  4. Велихов Е.П. Устойчивость течения идеально проводящей жидкости между вращающимися цилиндрами в магнитном поле // ЖЭТФ. 1959. Т. 36. Вып. 5. С. 1398‒1404.
  5. Витинский Ю.И. Цикличность и прогнозы солнечной активности. Л.: Наука. 1973. 257 с.
  6. Головков В.П., Коломийцева Г.И. Разделение векового хода геомагнитного поля по временному принципу // Геомагнетизм и аэрономия. 1970. Т. 10. С. 868‒872.
  7. Калинин Ю.Д. Вековые геомагнитные вариации и изменения длины суток // Метеорология и гидрология. 1949. № 3. С. 15‒19.
  8. Калинин Ю.Д., Киселев В.М. Солнечная обусловленность магнитогидродинамических колебаний крутильного типа в земном ядре // Геомагнетизм и аэрономия. 1977. Т. 7. № 1. С. 964‒965.
  9. Козин И.Д. Федулина И.Н. Космическая погода и ее влияние на распространение радиоволн. Алматы: АУЭС. 2012. 80 с.
  10. Папиташвили Н.Е., Ротанова Н.М., Пушков А.Н. 60-летняя вариация геомагнитного поля на территории Европы // Геомагнетизм и аэрономия. 1980. Т. 20. № 4. С. 711−717.
  11. Петрова Г.Н. Геомагнитные данные о ядре Земли // Известия АН СССР. 1977. № 11. С. 9−21.
  12. Петрова Г.Н., Нечаева Т.Б., Поспелова Г.А. Характерные изменения геомагнитного поля в прошлом. М.: Наука, 1992. 172 с.
  13. Птицына Н.Г., Демина И.М. Частотная модуляция как причина возникновения дополнительных ветвей векового цикла Грейсберга в солнечной активноcти // Геомагнетизм и аэрономия. 2022. Т. 62. № 1. С. 52‒66.
  14. Рябова С.А. Исследование мультифрактральности температуры по данным метеостанции Цугшпитце // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2024. T. 60. № 1. С. 26–32. doi: 10.31857/S0002351524010038
  15. Рябова С.А. Особенности вековой вариации геомагнитного поля на среднеширотных обсерваториях “Михнево” и “Бельск” // Геомагнетизм и аэрономия. 2019. Т. 59. № 1. С. 125–136. doi: 10.1134/S0016794018060147
  16. Рябова С.А., Шалимов С.Л. Атмосферные планетарные волны на ионосферных высотах по данным обсерватории Москва (ИЗМИРАН) // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. T. 59. № 6. C. 731−739. doi: 10.31857/S0002351523060081
  17. Рябова С.А., Шалимов С.Л. О вариациях параметров плазмы ионосферы, наблюдаемых посредством ионозонда и на магнитной станции в диапазоне периодов планетарных волн // Физика Земли. 2021а. № 6. С. 122–130. doi: 10.31857/S0002333721060065
  18. Рябова С.А., Шалимов С.Л. О геомагнитных вариациях, наблюдаемых на поверхности Земли в диапазоне периодов планетарных волн // Физика Земли. 2021б. № 1. C. 51−60. doi: 10.31857/S0002333721010075
  19. Рябова С.А., Шалимов С.Л. О короткопериодной динамике в ядре Земли по наземным наблюдениям геомагнитных джерков // Физика Земли. 2023. № 1. C. 3−11. doi: 10.31857/S0002333723010040
  20. Рябова С.А., Шалимов С.Л. О повторяемости геомагнитных джерков по наблюдениям на среднеширотных обсерваториях // Докл. РАН. Науки о Земле. 2022. T. 506. № 2. С. 214–218. doi: 10.31857/S2686739722600813
  21. Стрекаловская А.А., Паршина С.С. Космическая погода и здоровье человека: современное состояние вопроса (Обзор) // Саратовский научно-медицинский журнал. 2021. Т. 17. № 3. С. 578‒581.
  22. Шалимов С.Л. О роли магнитострофических волн в геодинамо // Физика Земли. 2017. № 3. С. 488−491.
  23. Adushkin V.V., Spivak A.A., Riabova S.A., Tikhonova A.V. Magnetic effect of El Niño // Doklady Earth Sciences. 2023. doi: 10.1134/s1028334x23602511
  24. Aubert J., Livermore P.W., Finlay C.C., Fournier A., Gillet N. A taxonomy of simulated geomagnetic jerks // Geophysical Journal International. 2022. V. 231. № 1. P. 650−672. doi: 10.1093/gji/ggac212
  25. Braginsky S.I. Mac-oscillations of the hidden ocean of the core // Journal of Geomagnetism and Geoelectricity. 1993. V. 45. № 11/12. P. 1517–1538.
  26. Chulliat A., Maus S. Geomagnetic secular acceleration, jerks, and a localized standing wave at the core surface from 2000 to 2010 // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2014. V. 119. № 3. P. 1531–1543.
  27. Courtillot V., Ducruix J., Le Mouël J.L. Sur une acceleration recente de la variation seculaire du champ magnetique terrestre // Comptes rendus de l’Académie des Sciences. 1978. V. 287. Série D. P. 1095–1098.
  28. Cox G., Livermore P., Mound J. The observational signature of modelled torsional waves and comparison to geomagnetic jerks // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2016. V. 255. P. 50–65.
  29. Finlay C.C., Olsen N., Kotsiaros S., Gillet N., Toffner-Clausen L. Recent geomagnetic secular variation from swarm and ground observatories as estimated in the CHAOS-6 geomagnetic field model // Earth, Planets and Space. 2016. V. 68. P. 1‒18.
  30. Gastine T., Aubert J., Fournier A. Dynamo-based limit to the extent of a stable layer atop Earth’s core // Geophysical Journal International. 2020. V. 222. № 2. P. 1433–1448. doi: 10.1093/gji/ggy545
  31. Gillet N., Jault D., Canet E., Fournier A. Fast torsional waves and strong magnetic field within the Earth’s core // Nature. 2010. V. 465. P. 74–77.
  32. Irving J.C., Cottaar S., Lekić V. Seismically determined elastic parameters for Earth’s outer core // Science Advances. 2018. V. 4. doi: 10.1126/sciadv.aar2538
  33. Kloss C., Finlay C.C. Time-dependent low-latitude core flow and geomagnetic field acceleration pulses // Geophysical Journal International. 2019. V. 217. № 1. P. 140–168. doi: 10.1093/gji/ggy545
  34. Konopkovа Z., McWilliams R.S., Gomez-Perez N., Goncharov A.F. Direct measurement of thermal conductivity in solid iron at planetary core conditions // Nature. 2016. V. 534. P. 99–101.
  35. Kotzé P.B. The 2014 geomagnetic jerk as observed by southern African magnetic observatories // Earth, Planets and Space. 2017. V. 69. № 17. doi: 10.1186/s40623-017-0605-7
  36. Lomb N.R. Least-squares frequency analysis of unequally spaced data // Astrophysical and Space. Science. 1976. V. 39. Р. 447‒462.
  37. Mandea M., Holme R., Pais A., Pinheiro K., Jackson A., Verbanac G. Geomagnetic jerks: Rapid core field variations and core dynamics // Space Science Reviews. 2010. V. 155. P. 147–175.
  38. Moffatt, H. K. Magnetic field generation in electrically conducting fluids. Cambridge, London, New York, Melbourne: Cambridge University Press. 1978. 340 p.
  39. Pavlov V.E., Gallet Y. A third superchron during the Early Paleosoic // Episodes. 2005. V. 28. № 2. P.1‒7.
  40. Pavon-Carrasco F.J., Marsal S., Campuzano S.A. Torta J.M. Signs of a new geomagnetic jerk between 2019 and 2020 from Swarm and observatory data // Earth, Planets and Space. 2021. V. 73. https://doi.org/10.1186/s40623-021-01504-2
  41. Press W.H., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Flannery B.P. Numerical recipes: the art of scientific computing. Third Edition. Cambridge, New York, Melbourne, Madrid, Cape Town, Singapore, Sao Paulo: Cambridge University Pressю 2007. 1235 p.
  42. Riabova S.A., Shalimov S.L. Features of geomagnetic variations in the period range from 12 to 17 days according to the Mikhnevo Observatory. Proceedings SPIE. V. 11560. 26th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics, Atmospheric Physics. 115607J (12 November 2020). doi: 10.1117/12.2575699
  43. Roberts P., Glatzmaier G. Geodynamo: theory and simulations // Reviews of Modern Physics. 2000. V.72. № 4. C. 1081‒1123.
  44. Scargle J.D. Studies in astronomical time series analysis II. Statistical aspects of spectral analysis of unevenly sampled data // Astrophysical Journal. 1982. V. 263(2). P. 835‒853.
  45. Schulz M., Stattegger K. Spectrum: spectral analysis of unevenly spaced paleoclimatic time series // Computers & Geosciences. 1997. V. 23. № 9. P. 929−945.
  46. Torta J.M., Pavón-Carrasco F.J., Marsal S., Finlay C.C. Evidence for a new geomagnetic jerk in 2014 // Geophysical Research Letters. 2015. V. 42. P. 7933-7940. doi: 10.1002/2015GL065501
  47. Wolf R. Astronomische Mitteilungen der Eidgenössischen Sternwarte Zürich. Zürich: Eidgenössischen Sternwarte Zürich, 1850. V. 1. P. 247−305.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».