🔧На сайте запланированы технические работы
25.12.2025 в промежутке с 18:00 до 21:00 по Московскому времени (GMT+3) на сайте будут проводиться плановые технические работы. Возможны перебои с доступом к сайту. Приносим извинения за временные неудобства. Благодарим за понимание!
🔧Site maintenance is scheduled.
Scheduled maintenance will be performed on the site from 6:00 PM to 9:00 PM Moscow time (GMT+3) on December 25, 2025. Site access may be interrupted. We apologize for the inconvenience. Thank you for your understanding!

 

EFFECT OF SOLAR ACTIVITY AND SOLAR WIND PARAMETERS ON PLASMA TEMPERATURE AND DENSITY IN EARTH’S PLASMASPHERE

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Measurements from the Interball-1 and Magion-5 satellites of the Interball mission in 1995–2001 have been used to analyze the dependence of the equatorial plasmasphere characteristics on magnetic local time, as well as on solar activity, dynamic pressure, and solar wind density. The proton density at solar minimum is on average higher than at solar maximum, which is probably due to changes in plasma mass composition in the plasmasphere at solar maximum. The daytime and nighttime proton temperatures increase with increasing solar extreme ultraviolet flux, at least in the years of solar maximum. The plasmaspheric plasma density and thermal pressure rise with increasing dynamic pressure and/or density of the undisturbed solar wind, which might be associated with restructuring of the convective electric field in the magnetosphere.

Авторлар туралы

Galina Kotova

Space Research Institute RAS

Email: kotova@iki.rssi.ru
ORCID iD: 0000-0002-8488-8654
candidate of physical and mathematical sciences

Dmitriy Chugunin

Space Research Institute of RAS

Email: dimokch@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5809-0921

Vladilen Bezrukikh

Space Research Institute of RAS

Email: bezrukikh31@mail.ru

Әдебиет тізімі

  1. Artemyev A.V., Kotova G.A., Verigin M.I. Role of the field-aligned density distribution for efficiency of electron scattering by hiss waves. “Physics of Auroral Phenomena”. Proc. XXXVII Annual Seminar. Apatity. 2014, pp. 55–58.
  2. Bianco S., Haas B., Shprits Y. PINE-RT: An operational real-time plasmasphere model. Front. Astron. Space Sci. 2023, vol. 10, 1116396. doi: 10.3389/fspas.2023.1116396.
  3. Carpenter D.L. Electron-density variations in the magnetosphere deduced from whistler data. J. Geophys. Res. 1962, vol. 67, no. 9, pp. 3345–3360. doi: 10.1029/JZ067i009p03345.
  4. Carpenter D.L., Anderson R.R. An ISEE/whistler model of equatorial electron density in the magnetosphere. J. Geophys. Res. 1992, vol. 97, pp. 1097–1108. doi: 10.1029/91JA01548.
  5. Chen Y., Liu L., Wan W. Does the F10.7 index correctly describe solar EUV flux during the deep solar minimum of 2007–2009? J. Geophys. Res. 2011, vol. 116, A04304. doi: 10.1029/2010JA016301.
  6. Chugunin D.V., Kotova G.A., Klimenko M.V., Klimenko V.V. Longitudinal dependence of the H+ concentration distribution in the plasmasphere according to Interball-1 satellite data. Cosmic Res. 2017, vol. 55, no. 6, pp. 457–463. doi: 10.1134/S001095251706003X.
  7. Craven P.D., Gallagher D.L., Comfort R.H. Relative concentration of He+ in the inner magnetosphere as observed by the DE 1 retarding ion mass spectrometer. J. Geophys. Res. 1997, vol. 102, no. A2, pp. 2279–2289. doi: 10.1029/96JA02176.
  8. Denton R.E., Takahashi K., Hartley D.P. Models for plasmasphere and plasmatrough density and average ion mass including dependence on L, MLT, geomagnetic activity, and phase of the solar cycle. Front. Astron. Space Sci. 2025, vol. 11, 1459281. doi: 10.3389/fspas.2024.1459281.
  9. Jakowski N., Hoque M.M. A new electron density model of the plasmasphere for operational applications and services. J. Space Weather Space Clim. 2018, vol. 8, no. A16. doi: 10.1051/swsc/2018002.
  10. Kim E., Kim Y.H., Jee G., Ssessanga N. Reconstruction of plasmaspheric density distributions by applying a tomography technique to Jason-1 plasmaspheric TEC measurements. Radio Sci. 2018, vol. 53, pp. 866–873. doi: 10.1029/2017RS006527.
  11. Kotova G.A., Bezrukikh V.V. The density and temperature distributions of thermal protons in the magnetic equatorial plane of the Earth’s plasmasphere according to the Interball-1 spacecraft data. Geomagnetizm and Aeronomy. 2022, vol. 62, no. 5, pp. 546–554. doi: 10.1134/S0016793222050061.
  12. Kotova G., Bezrukikh V., Verigin M., Smilauer J. New aspects in plasmaspheric ion temperature variations from Interball 2 and Magion 5 measurements. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2008, vol. 70, no. 2-4, pp. 399–406. doi: 10.1016/j.jastp.2007.08.054.
  13. Kotova G., Bezrukikh V., Verigin M. The effect of the Earth's optical shadow on thermal plasma measurements in the plasmasphere. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2014, vol. 120, pp. 9–14. doi: 10.1016/j.jastp.2014.08.013.
  14. Kotova G.A., Bezrukikh V.V., Verigin M.I., Lezhen L.A. Temperature and density variations in the dusk and dawn plasmasphere as observed by INTERBALL TAIL in 1999–2000. Adv. Space Res. 2020a, vol. 30, no. 7, pp. 1831–1834. doi: 10.1016/S0273-1177(02)00458-1.
  15. Kotova G.A., Bezrukikh V.V., Verigin M.I., Lezhen L.A., Barabanov N.A. Interball 1/ Alpha 3 cold plasma measurements in the evening plasmasphere: quiet and disturbed magnetic conditions. J. Adv. Space Res. 2002b, vol. 30, iss. 10, pp. 2313–2318. doi: 10.1016/S0273-1177(02)80256-3.
  16. Lee C.-K., Han S.-C., Bilitza D., Seo K-W. Global characteristics of the correlation and time lag between solar and ionospheric parameters in the 27-day period. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2012, vol. 77, pp. 219–224. doi: 10.1016/j.jastp.2012.01.010.
  17. Lukianova R.Yu. Effect of abrupt changes in the solar wind dynamic pressure on the polar cap convection. Geomagnetism and Aeronomy. 2004, vol. 44, no. 6, pp. 691–702.
  18. Lyashenko M.V. Variations of ionospheric plasma parameters during 23 cycle of solar activity decline. VIII Conference of Young Scientists. Section «Physics of Near-Earth Space», BSFP-2005. Proc. 2005, pp. 108–112. (In Russian). URL: http://bsfp.iszf.irk.ru/sites/default/files/school/2005/Lyashenko-108-112.pdf (accessed May 30, 2025).
  19. Menk F.W., Ables S.T., Grew R.S., Clilverd M.A., Sandel B.R. The annual and longitudinal variations in plasmaspheric ion density. J. Geophys. Res. 2012, vol. 117, A03215. doi: 10.1029/2011JA017071.
  20. Park C.G., Carpenter D.L., Wiggin D.B. Electron density in the plasmasphere: Whistler data on solar cycle, annual, and diurnal variations. J. Geophys. Res. 1978, vol. 83, no. A7, pp. 3137–3144. doi: 10.1029/JA083iA07p03137.
  21. Rich F.J., Sultan P.J., Burke W.J. The 27-day variations of plasma densities and temperatures in the topside ionosphere. J. Geophys. Res. 2003, vol. 108, no. A7, 1297. doi: 10.1029/2002JA009731.
  22. Richards P.G., Chang T., Comfort R.H. On the causes of the annual variation in the plasmaspheric electron density. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2000, vol. 62, pp. 935–946.
  23. Shim J.S., Jee G., Scherliess L. Climatology of plasmaspheric total electron content obtained from Jason 1 satellite. J. Geophys. Res. 2017, vol. 122, pp. 1611–1623. doi: 10.1002/2016JA023444.
  24. Thaller S.A., Wygant J.R., Cattell C.A., Breneman A.W., Tyler E., Tian S., et al. Solar rotation period driven modulations of plasmaspheric density and convective electric field in the inner magnetosphere. J. Geophys. Res. 2019, vol. 124, pp. 1726–1737. doi: 10.1029/2018JA026365.
  25. Verigin M.I., Kotova G.A., Bezrukikh V.V., Bogdanov V.V., Kaisin A.V. Ion dift in the Earth’s inner plasmasphere during magnetospheric disturbances and proton temperature dynamics. Geomagnetism and Aeronomy. 2011, vol. 51, no. 1, pp. 39–48. doi: 10.1134/S0016793211010154.
  26. Yasyukevich A.S., Vesnin A.M., Yasyukevich Yu.V., Padokhin F.M. Correlation between total and plasmasphere electron content and indexes of solar and geomagnetic activity. Russian Open Conference on Radio Wave Propagation (RWP). Kazan. Russia. 2019, pp. 87–90. doi: 10.1109/RWP.2019.8810364
  27. URL: https://www.astroleague.org/files/obsclubs/Carrington%20Rotation%20Start%20Dates.pdf (accessed May 30, 2025).
  28. URL: https://cdaweb.gsfc.nasa.gov/index.html (accessed May 30, 2025).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

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».