This paper is for the investigation of the relationship between the geomagnetic disturbances and the relativistic electron events occurring at geosynchronous orbit. We have analyzed the electron fluxes of E > 2 MeV measured by GOES 10 satellite and the hourly Dst index for the period of April, 1999 to December, 2002. With the rigorous definition of the relativistic event, total 34 events were identified during the time period. Our statistical study showed that more than 50% of the total events occurred associated with weak (or sometimes virtually no) magnetic storms. And only ~ 20% of the events took place accompanied by a strong magnetic storm of $Dst_{min}$ < -100 nT. This result suggests that large geomagnetic storms may not be crucial for the occurrence of a relativistic event at geosynchronous orbit. We also found that there is no clear correlation between the maximum electron flux of an event and the associated minimum of Dst. Therefore any study on the physical mechanism (s) accounting for the relativistic events should take it into account that strong magnetic storms may not be necessarily required for the occurrence of a relativistic electron event at geosynchronous orbit.
It is investigated quantitative relations between the magnetic storm magnitude and the solar wind parameters such as the Interplanetary Magnetic Field (hereinafter, IMF) magnitude (B), the southward component of IMF (Bz), and the dynamic pressure during the main phase of the magnetic storm with focus on the role of the interplanetary shock (hereinafter, IPS) in order to build the space weather fore-casting model in the future capable to predict the occurrence of the magnetic storm and its magnitude quantitatively. Total 113 moderate and intense magnetic storms and 189 forward IPSs are selected for four years from 1998 to 2001. The results agree with the general consensus that solar wind parameter, especially, Bz component in the shocked gas region plays the most important role in generating storms (Tsurutani and Gonzales, 1997). However, we found that the correlations between the solar wind parameters and the magnetic storm magnitude are higher in case the storm happens after the IPS passing than in case the storm occurs without any IPS influence. The correlation coefficients of B and $BZ_(min)$ are specially over 0.8 while the magnetic storms are driven by IPSs. Even though recently a Dst prediction model based on the real time solar wind data (Temerin and Li, 2002) is made, our correlation test results would be supplementary in estimating the prediction error of such kind of model and in improving the model by using the different fitting parameters in cases associated with IPS or not associated with IPS rather than single fitting parameter in the current model.
본 연구는 2013년 우주기상 극대기에 가시화 될 수 있는 재난에 대한 대응방안을 제시하고자 한다. 우주기상 극대기는 지구상에 크나큰 재앙을 초래할 것으로 예견되고 있다. 특히 근년에 들어 지자기 폭풍에 의한 손상과 가시화 될 수 있는 조짐을 보이고 있다. 그럼에도 불구하고 정부와 학계에서는 태양폭풍의 피해우려에 따른 분야별 우주통신과 지상통신망에 대한 워닝시스템 중심으로 규명되고 있을 뿐 우주기상 폭풍 대비 관리 및 운영시스템이 현실적으로 부재하다. 본 연구에서는 이상에서 제시된 문제점에 대한 피해분석에 따른 궁극적인 우주기상 통신망에 대한 피해 저감 대비방안을 제시하였다. 구현방법으로는 GIS기반 우주기상극대기 대비 통신망피해관리시스템 구현은 우주폭풍에서 방사되는 우주복사폭풍(flare), 우주입자폭풍(solar proton event), 우주자기폭풍(geomagnetic storm) 등에 대한 지자기권 및 이온권과 지상권의 분야별 폭풍피해를 분석하여 유형별 전파피해 대응방안에 대비할 수 있도록 하였다. 이로서 공간정보기반의 우주폭풍 통신망 피해대비 운영관리시스템 구현은 GIS기법에 의한 의사결정지원시스템으로 피해예측 및 방재환경을 스마트 IT환경과 융합한 첨단 정보시스템으로 구현하여 인명과 재산을 보전할 수 있는 수단으로 기여될 수 있을 것이다.
It has been known that ring current particles can be lost through dayside MP(magnetopause). However, details of the loss mechanism of this process has not received much attention. In this study, we show that the solar wind dynamic pressure P$\sub$D/ can play a significant role in the dayside loss. In order to show that, we have first conducted superposed epoch analysis using 95 geomagnetic storm events selected from the period 1997 to 2002. (omitted)
The response of the earth's magnetosphere to the variation of the solar wind parameters and Interplanetary magnetic field (IMF) has been stud}ed by using a high-resolution, three-dimension magnetohydrodynamic (MHD) simulation when the WIND data of velocity Vx, plasma density, dynamic pressure, By and Bz every 1 minute were used as input. Large electrojet and magnetic storm which occurred on October 21 and 22 are reproduced in the simulation (fig. 1). We have studied the energy transfer and tail reconnect ion in association with geomagnetic storms.
이 연구에서는 태양 및 지자기 활동에 의해 발생한 우주환경변화가 우리나라 위성인 아리랑위성1호(KOMPSAT-1)의 궤도에 미치는 영향을 분석하였다. 인공위성의 궤도변화는 정상적인 상태에서도 자연적인 섭동에 의해 지속적으로 발생하지만, 거대한 태양폭발에 의한 지구 주변 우주환경이 급격히 변화할 때 고층대기의 밀도변화로 인해 크게 발생한다. 특히 이러한 현상은 아리랑위성 1호와 같이 저궤도 상에서 운영되는 위성에 직접적인 영향을 미친다. 이 때, 태양활동에 의한 지구 주변 우주환경의 변화는 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 하나는 태양 플레어 (Flare)가 폭발했을 때 고에너지 복사(Radiation)로 인해 지구 고층대기가 가열되어 팽창하고 이런 결과로 고층대기에 있는 중성입자밀도가 급격히 증가하는 것이다. 다른 하나는 코로나 물질 방출(Coronal Mass Ejections) 등에 의해 발생한 지자기폭풍기간 동안 플라즈마 대류와 입자들의 하강으로 전기장이 강해져 상당량의 줄가열(Joule heating)과 하강입자가열(precipitating particle heating)이 발생하고 이로 인해 중성입자밀도가 증가하는 것이다. 두 가지 원인에 대한 영향을 구분하여 알아보기 위해, 우리는 태양 및 지자기 자료를 면밀히 분석하여 2001년에서 2002년 동안 5개의 기간을 선정하였다. 그 결과 위성의 대기저항가속도는 태양의 극자외선(Extreme Ultra-Violet)의 증가와 함께 약 하루 정도의 시간 지연을 가지고 유사하게 변화하고 있음을 확인하였다(R=0.92). 그리고 지자기폭풍이 발생한 기간동안 대기저항가속도는 지자기폭풍에 의한 Dst 변화와 상당히 유사하게 그리고 거의 동시에 급격히 변화하는 것을 확인하였다. 마지막으로 우리는 위성의 대기저항가속도의 변화는 전반적으로는 오랜 기간 동안 고에너지 복사에 의한 효과로 나타나고 있으나 짧은 기간(하루 미만) 동안 크게 발생하는 대기저항가속도의 변화는 지자기폭풍에 의한 효과로 보고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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