Spatial Variation in the Responses of the Surface External and Induced Magnetic Field to the Solar Wind
Spatial Variation in the Responses of the Surface External and Induced Magnetic Field to the Solar Wind
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地表外部磁场和感应磁场对太阳风响应的空间变化
DOI：
10.1029/2019ja026543
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shore R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shore R
我们分析了空间变化的地面地磁场（或等效电离层电流）的太阳风的变化的响应。具体来说，我们回归到测量的太阳风的表面外部和感应磁场（SEIMF）的变化的再分析。回归是按月进行的，独立于559个规则间隔的位置，覆盖整个北方极地地区50°磁纬以上。在每个位置，我们发现应用于太阳风数据的滞后，使其与SEIMF的相关性最大化。这些独立滞后和回归系数的空间图提供了一个局部SEIMF响应太阳风变化的模型，我们称之为“分布式外生回归的空间信息”。我们发现，滞后和回归系数随电离层区域，季节和太阳风驱动器系统地变化。在极帽区，SEIMF最好用行星际磁场的By分量（解释总方差的50-75%）来描述，滞后时间为20-25分钟。相反，在极光区，SEIMF最好用太阳风的时间函数来描述（解释了总方差的60-80%），其滞后时间随季节和磁本地时间（MLT）而变化，从白天和下午MLT（10月至12月除外）的15-20分钟到夜晚和上午MLT的30-40分钟，甚至在午夜MLT附近更长（60-65分钟）。
We analyze the spatial variation in the response of the surface geomagnetic field (or the equivalent ionospheric current) to variations in the solar wind. Specifically, we regress a reanalysis of surface external and induced magnetic field (SEIMF) variations onto measurements of the solar wind. The regression is performed in monthly sets, independently for 559 regularly spaced locations covering the entire northern polar region above 50° magnetic latitude. At each location, we find the lag applied to the solar wind data that maximizes the correlation with the SEIMF. The resulting spatial maps of these independent lags and regression coefficients provide a model of the localized SEIMF response to variations in the solar wind, which we call “Spatial Information from Distributed Exogenous Regression.” We find that the lag and regression coefficients vary systematically with ionospheric region, season, and solar wind driver. In the polar cap region the SEIMF is best described by theBycomponent of the interplanetary magnetic field (50–75% of total variance explained) at a lag ∼20–25 min. Conversely, in the auroral zone the SEIMF is best described by the solar windϵfunction (60–80% of total variance explained), with a lag that varies with season and magnetic local time (MLT), from ∼15–20 min for dayside and afternoon MLT (except in Oct–Dec) to typically 30–40 min for nightside and morning MLT and even longer (60–65 min) around midnight MLT.
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