Spatial-Temporal Characteristics of Geomagnetic Variations in the Range of Jerks

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A wavelet analysis of the average monthly changes in the values of the time series of the geomagnetic field, as well as a correlation analysis of the wavelet coefficients with fixed values of the scale factor for three European, Asian and North American magnetic observatories, was performed. The results obtained suggest that the processes related to the Jerke phenomenon have a morphologically complex character, dynamics that differ significantly for different time scales and probably represent the consequences of a complex of similar in nature, but different phenomena.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. V. Dymov-Ivanov

Rostov Branch of the Moscow State University of Civil Aviation

Author for correspondence.
Email: ivv59@bk.ru
Russian Federation, Rostov-on-Don

T. N. Bondar

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences

Email: bondar@izmiran.ru
Russian Federation, Troitsk

References

  1. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физических наук. Т. 166. № 11. С. 1145−1170. 1996. https://doi.org/10.3367/UFNr.0166.199611a.1145
  2. Астафьева Н.М., Застенкер Г.Н., Эйгес П.Е. Вейвлет-анализ флуктуаций потока ионов солнечного ветра // Космич. исслед. Т. 34. № 4. С. 407−413. 1996.
  3. Бураков К.С., Галягин Д.К., Начасова И.Е., Решетняк М.Ю., Соколов Д.Д., Фрик П.Г. Вейвлет-анализ вариации напряженности геомагнитного поля за последние четыре тысячи лет // Физика Земли. № 9. С. 83−88. 1998.
  4. Головков В.П., Симонян А.О. О резких изменениях вековых вариаций геомагнитного поля в конце 1970-х годов // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 31. № 1. С. 165−171. 1991.
  5. Головков В.П., Бурдельная И.А., Филиппов С.В., Кожоева Г.А. Региональное пространственно-временное моделирование с применением метода естественных ортогональных составляющих // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 34. № 4. С. 130−136. 1994.
  6. Иванов В.В., Ротанова Н.М. Вейвлет-анализ профиля магнитных аномалий, полученного по данным спутника МАГСАТ // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 40. № 2. С. 78−83. 2000.
  7. Иванов В.В., Ротанова Н.М., Ковалевская Е.В. Применение вейвлет-анализа к исследованию геомагнитных возмущений // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 41. № 5. С. 610−618. 2001
  8. Иванов В.В., Ротанова Н.М., Бондарь Т.Н., Ковалевская Е.В. Выделение сигнала из шума и анализ скачков фаз методом вейвлет-анализа в модельных рядах, вековых вариациях и вариациях магнитных бурь // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 45. № 3. С. 421−430. 2005.
  9. Иванов В.В., Бондарь Т.Н. Вейвлет-анализ тонкой структуры джерков по среднемесячным изменениям магнитного поля в период с 1955 по 2006 гг. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 52. № 5. С. 701−711. 2012.
  10. Иванов В.В., Бондарь Т.Н. Динамика вековых вариаций в диапазоне до 100 лет и их физическая модель // Геомагнетизм и аэрономия. Т.55. № 3. С. 397−405. 2015. doi: 10.7868/S0016794015020066
  11. Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Логинов С.В. Применение вейвлет-преобразования для анализа межгодовых колебаний приземной температуры воздуха в Томске и солнечной активности // Оптика атмосферы и океана. Т. 14. № 4. С. 280−285. 2001.
  12. Калинин Ю.Д. Вековые вариации и изменения длины суток // Метеорология и гидрология. № 3. С. 15−19. 1949.
  13. Орлов В.П. Вековой ход геомагнитного поля и его необычно резкие изменения / Труды ИЗМИРАН. Вып. 18 (28). С. 77−86. 1961.
  14. Ротанова Н.М., Филиппов С.В. Выделение и анализ джерка 1969 г. в геомагнитных вековых вариациях // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 27. № 5. С. 1001−1005. 1987.
  15. Ротанова Н.М., Фишман В.М., Филиппов С.В., Бондарь Т.Н. О геомагнитном джерке 1969−70 гг. / Препринт ИЗМИРАН. № 32 (858). 23 с. 1989.
  16. Ротанова Н.М., Фишман В.М., Абрамова Д.Ю., Бондарь Т.Н. Об аналитическом продолжении поля вековых геомагнитных вариаций на границу ядра / Исследования по проблемам главного и аномального магнитных полей Земли. М.: ИЗМИРАН, С. 5−20. 1992.
  17. Ротанова Н.М., Цветков Ю.П., Одинцов В.И., Бурцева Э.А. Магнитное сканирование земной коры Сибирского региона с борта стратосферного аэростата // Исследование Земли из космоса. № 4. С. 63−75. 2001.
  18. Ротанова Н.М., Бондарь Т.Н., Иванов В.В. Временные изменения в вековых геомагнитных вариациях // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 42. № 5. С. 708−720. 2002.
  19. Ротанова Н.М., Бондарь Т.Н., Иванов В.В. Вейвлет-анализ вековых геомагнитных вариаций // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 44. № 2. С. 276−282. 2004.
  20. Рябова С.А. Особенности вековой вариации геомагнитного поля на среднеширотных обсерваториях “Михево” и “Бельск” // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 59. № 1. С. 125−136. 2019.
  21. Ферстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. М.: Финансы и статистика. 1983. 302 с.
  22. Фрик П.Г. Турбулентность: подходы и модели. М.−Ижевск. 332 с. 2010.
  23. Фрик П.Г., Соколов Д.Д., Степанов Р.А. Вейвлет-анализ пространственно-временной структуры физических полей // Успехи физических наук. Т. 192. № 1. С. 69−99. 2022. https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.10.038859
  24. Alexandrescu M., Gibert D., Hulot G., Le Mouel J.-L., Saracco G. Detection of geomagnetic jerks using wavelet analysis // J. Geophys. Res. V. 100. №. B7. P. 12557−12572. 1995. https://doi.org/10.1029/95JB00314
  25. Alexandrescu M., Gibert D., Hulot G., Le Mouel J.-L., Saracco G. Worldwide wavelet analysis of geomagnetic jerks // J. Geophys. Res. V. 101. № B10. P. 21975−21994. 1996. https://doi/org/10.1029/96JB01648
  26. Courtillot V.E., Le Mouel J.-L. Geomagnetic secular variation impulses // Nature. V. 311. P. 709−715. 1984.
  27. Courtillot V.E., Le Mouel J.-L. Time variations of the Earth’s magnetic field: From daily to secular // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. V. 16. P. 389−476. 1988.
  28. Ducruix J., Courtillot V.E., Le Mouel J.-L. The late 1960s secular variation impulse, the eleven-year magnetic variation and the electrical conductivity of the deep mantle // Geophys. J.R. Astr. Soc. V. 61. P. 73−94. 1980. http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-246X.1980.tb04305.x
  29. Frick P., Baliunas S. L., Galyagin D., Sokoloff D., Soon W. Wavelet analysis of stellar chromospheric activity variations // The Astrophysical Journal. V. 483. P. 426−434. 1997. http://dx.doi.org/10.1086/304206
  30. Gavored J., Gibert Menvile D., Le Mouel J.-L. Long-term variations of the eaxternal and internal components of the Earth’s magnetic field // J. Geophys. Research. V. 91. Р. 4787−4796. 1986.
  31. Gibert D., Holschneider M., Le Mouel J.-L. Wavelet analysis of the Chandler wobble // J. Geophys. Research. Vol. 103. № B11. P. 27069−27089. 1998. http://dx.doi.org/10.1029/98JB02527
  32. Gire C., Le Mouel J.-L., Ducruix J. Evolution of the geomagnetic secular variation field from the beginning of the century // Nature. V. 307. P. 349−352. 1984. https://doi.org/10.1038/307349A0
  33. Golovkov V.P., Simonyan A.O., Shahparonyan S.R. The jerks in the main geomagnetic field // OIST-4 Proceedings, “4’th OERSTED International Science Team Conference, Copenhagen, 23−27 September 2002”. ed. by P. Stauning et. al. Copenhagen, Denmark. P. 69−74. 2003.
  34. Le Mouel J.-L., Courtillot V. Core motions, electromagnetic core-mantle coupling and variations in the Earth’s rotation: new constaints from geomagnetic secular variation impulses // Phys. Earth. Planet. Int. V. 24. P. 236−241. 1981.
  35. Le Mouel J.-L., Ducruix J., Duyen C.H. The worlwide character of the 1969−70 impulse of the secular acceleration rate // Phys. of the Earth and Planetary Interiors. V. 28. P. 337−350. 1982.
  36. Walker J.B., O’Dea P.L. Geomagnetic secular change impulses // Trans. Am. Geophys. Union. V. 33. P. 797−800. 1952.
  37. Weber A.M., Roberts E.B. The 1950 world isogonic chart // J. Geophys. Res. V. 56. P. 81−84. 1951.
  38. World Data Centre for Geomagnetism (Edinburgh) http://www.wdc.bgs.ac.uk/catalog/master.html.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Plots of velocity (V) of change of (a) - X- and (b) - Y-components on obs. Chambon-la-Foret (CLF).

Download (236KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Wavelet coefficient maps of the rates of change of (a) - X- and (b) - Y-components on obs. Chambon-la-Foret (CLF). The vertical axis shows the values of the scaling factor, the horizontal axis shows the corresponding dates.

Download (352KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences