Daytime Pc5 Diffuse Auroral Pulsations and Their Association With Outer Magnetospheric ULF Waves
Daytime Pc5 Diffuse Auroral Pulsations and Their Association With Outer Magnetospheric ULF Waves
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白天 Pc5 弥漫极光脉动及其与外磁层 ULF 波的关联
DOI：
10.1029/2021ja029218
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Weatherwax, A. T.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Motoba, T.;Ogawa, Y.;Ebihara, Y.;Kadokura, A.;Gerrard, A. J.;Weatherwax, A. T.
南极洲的南极站（SPA，磁纬度= −74.5°，磁当地时间（MLT）= UT-3.5 h）是一个独特的观测站，可以在整个南极冬季捕捉白天的极光形式。我们研究了白天漫射极光的超低频（ULF）范围调制的特性和起源，使用2017年6月23日通过SPA的多仪器测量和白天外磁层的现场测量获得的数据。在1500-1600 UT，单色Pc 5范围脉动（周期约10分钟）出现在中午弥漫极光区。连续的二维图像显示，极光脉动是由重复形成的微弱、弥漫的极光斑块造成的，以1.5 km/s的速度向极地传播。有趣的是，在SPA没有发现明显相似的磁脉动。结果从根本上不同于地面的光和磁签名预期的一个常设场线共振。另一方面，位于同一地点的riometer和VLF接收器观察到明显同步的脉动，这表明数十keV的电子与调制的合唱波相互作用，然后被散射到极光脉动区域。在同一时间间隔内，THEMIS-D航天器在向阳面的外磁层（9- 10 RE和1015 MLT）探测到了相应的Pc 5振荡。磁层Pc 5波的压缩分量，大概是由外部源驱动，表现出良好的对应性白天Pc 5极光脉动。SPA-THEMIS同步观测突出了白天外磁层中压缩Pc 5脉动在确定白天高纬度扩散极光脉动周期性方面的作用。
South Pole Station, Antarctica (SPA, magnetic latitude = −74.5°, magnetic local time (MLT) = UT–3.5 h), is a unique observatory which can capture daytime auroral forms throughout austral winter season. We have studied the properties and origin of ultralow‐frequency (ULF) range modulation of daytime diffuse aurora, using data acquired on June 23, 2017 by multi‐instrument measurements at SPA and in situ measurements in the dayside outer magnetosphere. At 1500–1600 UT, monochromatic Pc5‐range pulsations (period ∼10 min) emerged in the midday diffuse auroral region. The sequential 2‐D images reveal that the auroral pulsations result from the repetitive formation of faint, diffuse auroral patches, propagating poleward at a speed of ∼1.5 km s−1. Interestingly, no obviously similar magnetic pulsations were found at SPA. The results differ fundamentally from the ground optical and magnetic signatures expected for a standing field line resonance. On the other hand, the co‐located riometer and VLF receiver observed clearly synchronized pulsations, suggesting that tens‐of‐keV electrons interact with modulated chorus waves and then are scattered down to the auroral pulsation region. During the same interval, the THEMIS‐D spacecraft detected corresponding Pc5 oscillations in the dayside outer magnetosphere (9–10REand ∼15 MLT). The compressional component of the magnetospheric Pc5 waves, presumably driven by an external source, exhibited a good correspondence to the daytime Pc5 auroral pulsations. The simultaneous SPA–THEMIS observations highlight the role of compressional Pc5 pulsations in the dayside outer magnetosphere in determining the periodicity of daytime high‐latitude diffuse auroral pulsations.
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DOI：
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发表时间：
1988
期刊：
影响因子：
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作者：
Tatsundo Yamamoto;K. Hayashi;S. Kokubun;T. Oguti;T. Ogawa;N. Iwagami;T. Kitamura;O. Saka;T. Araki;K. Makita;N. Sato;T. Watanabe;R. Horita;J. S. Kim
通讯作者：
J. S. Kim
并发 ULF 波的全球极光 Pc5 脉动事件的研究
DOI：
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
作者：
K. Liou;D. Sibeck
通讯作者：
D. Sibeck
在特罗姆瑟（北纬 69.6°，东经 19.2°）运行的新型五波长光度计
DOI：
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发表时间：
2018
期刊：
Earth, Planets and Space
影响因子：
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作者：
S. Nozawa;T. Kawabata;K. Hosokawa;Y. Ogawa;T. Tsuda;A. Mizuno;R. Fujii;C. Hall
通讯作者：
C. Hall
影响因子：
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作者：
K. Hwang;D. Sibeck
通讯作者：
K. Hwang;D. Sibeck
ULF 脉动驱动的倍频密度扰动
DOI：
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发表时间：
1999
期刊：
影响因子：
--
作者：
I. Mann;G. Chisham;J. Wanliss
通讯作者：
J. Wanliss