🔧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!

 

GEOMAGNETIC CUTOFF OF COSMIC RAYS DURING THE MARCH 23–24, 2023 MAGNETIC STORM: RELATIONSHIP WITH SOLAR WIND PARAMETERS AND GEOMAGNETIC ACTIVITY TAKING INTO ACCOUNT LATITUDINAL EFFECTS

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

In this paper, we calculate geomagnetic cutoff rigidities during the strong magnetic storm of March 23–24, 2023, using 1) the spectrographic global survey method based on observational data from cosmic ray recording by the global network of stations (Rsgs); 2) numerical trajectory calculations in a model magnetic field of the magnetosphere (Reff). The geomagnetic cutoff rigidity has been determined for nine cosmic ray stations at different latitudes. We calculated the correlations of the variations in the geomagnetic cutoff rigidity ΔRsgs and ΔReff with magnetic and dynamic solar wind parameters and the geomagnetic activity indices Dst and Kp. It has been found that the geomagnetic cutoff rigidity calculated by both methods correlate most strongly with Dst and the electromagnetic parameters of the solar wind. No significant correlation with the dynamic parameters was observed. The analysis has shown that the response of ΔRsgs to the controlling magnetic parameters and Dst changes with latitude of the observation station: the correlation reaches its highest values at midlatitudes and drops significantly toward the equator. The correlations of ΔReff calculated by the model do not reveal a latitudinal dependence.

Об авторах

Ольга Александровна Данилова

Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН

Email: md1555@mail.ru
кандидат физико-математических наук

Наталья Григорьевна Птицына

Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН

Email: nataliaptitsyna@yandex.ru
кандидат физико-математических наук

Валерий Евгеньевич Сдобнов

Институт солнечно-земной физики СО РАН

Email: sdobnov@iszf.irk.ru
доктор физико-математических наук

Список литературы

  1. Adriani O., Barbarino G.C., Bazilevskaya G.N., Bellotti R., Boezio M., Bogomolov E.A., et al. PAMELA’s measurements of geomagnetic cutoff variations during the 14 December 2006 storm. Space Weather. 2016, vol. 14, no. 3. doi: 10.1002/2016SW001364.
  2. Akasofu S.-I. The magnetospheric currents: An introduction. In T.A. Potemra (Ed.), Magnetospheric currents. Geophysical Monograph Series. 1984, vol. 28, pp. 29–48. doi: 10.1029/GM028p0029.
  3. Burov V.A., Meleshkov Yu.S., Ochelkov Yu.P. The technique of operational evaluation of the level of radiation danger due to the cosmic weather disturbance during air travel. Heliogeophysical Research. 2005, iss. 7, pp. 1–41.
  4. Burton R.K., McPherron R.L., Russell C.T. An empirical relationship between interplanetary conditions and Dst. J. Geophys. Res. 1975, vol. 80, iss. 31, pp. 4204–4214. doi: 10.1029/JA080i031p04204.
  5. Danilova O.A., Ptitsyna N.G., Tyasto M.I., Sdobnov V.E. Variations in cosmic ray cutoff rigidities during the March 8–11, 2012 magnetic storm (CAWSES II period). Sol.-Terr. Phys. 2023, vol. 9, iss. 2, pp. 81–87. doi: 10.12737/stp-92202310.
  6. Dungey J.W. Interplanetary magnetic field and the auroral zones. Phys Rev Lett. 1961, vol. 6, pp. 47–48. doi: 10.1103/PhysRevLett.6.47.
  7. Iucci N., Levitin A.E., Belov A.V., Eroshenko E.A., Ptitsyna N.G., Villoresi G., et al. Space weather conditions and spacecraft anomalies in different orbits. Space Weather. 2005, vol. 3, S01001. doi: 10.1029/2003SW000056.
  8. Kanekal S., Baker D., Blake J., Klecker B., Cummings J., Mewaldt R., Mason G., Mazur J. High-latitude energetic particle boundaries and the polar cap: A statistical study. J. Geophys. Res.: Space Phys. 1998, vol. 103, pp. 9367–9372.
  9. Kovalev I.I., Olemskoy S.V., Sdobnov V.E. A proposal to extend the spectrographic global survey method. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2022, vol. 235, p. 105887. doi: 10.1016/j.jastp.2022.105887.
  10. Kurazhkovskaya N.A., Zotov O.D., Klain B.I. Relationship between geomagnetic storm development and the solar wind parameter β. Sol.-Terr. Phys. 2021, vol. 7, no. 4, pp. 25–34. doi: 10.12737/szf-74202104.
  11. Leske R.A., Mewaldt R.A., Stone E.C., von Rosenvinge T.T. Observations of geomagnetic cutoff variations during solar energetic particle events and implications for the radiation environment at the space station. J. Geophys. Res. 2001, vol. 106, pp. 30011–30022. doi: 10.1029/2000JA000212.
  12. Ptitsyna N.G., Danilova O.A., Tyasto M.I., Sdobnov V.E. Influence of the solar wind and geomagnetic activity parameters on variations in the cosmic ray cutoff rigidity during strong magnetic storms. Geomagnetism and Aeronomy. 2019, vol. 59, no. 5, pp. 530–538. doi: 10.1134/S0016793219050098.
  13. Shea M.A., Smart D.F., McCracken K.G. A study of vertical cutoff rigidities using sixth degree simulations of the geomagnetic field. J. Geophys. Res. 1965, vol. 70, pp. 4117–4130.
  14. Shimazu H. Solar proton event and proton propagation in the Earth’s magnetosphere. J. National Institute of Information and Communications Technology. 2009, vol. 1, pp. 191–199.
  15. Tahir A., Wu F., Shah M., Amory-Mazaudier C., Jamjareegulgarn P., Verhulst T.G.W., Ayyaz Ameen М. Multi-instrument observation of the ionospheric irregularities and disturbances during the 23–24 March 2023 geomagnetic storm. Remote Sensing. 2024, vol. 16, no. 9, p. 1594. doi: 10.3390/rs16091594.
  16. Teng W., Su Y., Ji H., Zhan Q. Unexpected major geomagnetic storm caused by faint eruption of a solar transequatorial flux rope. Nature Communications. 2024, vol. 15, pp. 9198–9214. doi: 10.1038/s41467-024-53538-1.
  17. Tsyganenko N.A., Singer H.J., Kasper J.C. Storm-time distortion of the inner magnetosphere: How severe can it get? J. Geophys. Res. 2003, vol. 108, no. A5, p. 1209. doi: 10.1029/2002JA009808.
  18. Tyasto M.I., Danilova O.A., Sdobnov V.E. Cosmic ray geomagnetic cutoff rigidities in the magnetic field of two empirical models during a strong disturbance in November 2003: A comparison of models. Geomagnetism and Aeronomy. 2012, vol. 52, pp. 1087–1096. doi: 10.1134/S0016793212080208.
  19. Tyssøy H.N, Stadsnes J. Cutoff latitude variation during solar proton events: Causes and consequences. J. Geophys. Res. Space. 2014, vol. 120, pp. 553–563. doi: 10.1002/2014JA0200508.
  20. URL: https://omniweb.gsfc.nasa.gov/form/dx1.html (accessed January 16, 2024).
  21. URL: http://omniweb.gsfc.nasa.gov (accessed January 16, 2024).
  22. URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056/ (accessed January 16, 2024).
  23. URL: https://ckp-rf.ru/usu/433536 (accessed January 16, 2024).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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».