Studio della variazione diurna ad elevate latitudini e della sua dipendenza dalle condizioni del Campo Magnetico Interplanetario
3 luglio 2008, ore 14.30 | Manuela Pietrolungo | Sala Conferenze Roma | Sede Centrale | Seminari giovani ricercatori Sezione Roma 2
Abbiamo effettuato un’analisi statistica della variazione diurna esaminata presso Osservatori localizzati ad elevate latitudini in posizioni differenti rispetto alla polar cap considerando le diverse stagioni di Lloyd e le diverse condizioni del Campo Magnetico Interplanetario (IMF).
La variazione diurna (periodo di 24 ore e sue armoniche) è generata nella polar cap da due differenti sistemi di correnti elettriche: Sq° (estrapolazione della Sq a media latitudine guidata dalla dinamo ionosferica) e la Spq della polar cap, connessa a correnti allineate al campo che scorrono lungo le linee di campo geomagnetico dalla magnetosfera alla ionosfera. Il sistema Spq è generato da sorgenti esterne collegate a processi nella magnetosfera e alle sue interazioni con il IMF. Esso è ritenuto essere la sorgente primaria della variazione diurna ad elevate latitudini, specialmente durante l’inverno locale quando la ionizzazione ionosferica della polar cap, causata dalla radiazione solare, è fortemente ridotta.
L’analisi è stata effettuata per gli anni 2005-2006 utilizzando dati dell’Osservatorio Italo-Francese della Stazione di Concordia (latitudine geografica 75.1°S, latitudine geomagnetica corretta 88.9°S) e ha mostrato la dipendenza della variazione diurna dalle componenti del IMF Bz e By (parallelo al dipolo assiale e lungo la direzione est-ovest). In particolare, determinate condizioni di Bz corrispondono a diversi contributi alla variazione diurna, mentre determinate condizioni di By producono uno spostamento temporale della variazione diurna, indicando un’asimmetria rispetto al meridiano di mezzogiorno.
Per l’anno 2006 l’analisi è stata estesa anche all’Osservatorio geomagnetico Italiano Mario Zucchelli (precedentemente Baia Terra Nova, latitudine geografica 74.7°S, latitudine geomagnetica corretta 80.0°S) ed all’Osservatorio Francese Dumont D’Urville (66.7°S, 80.4°S), insieme a DMC. Le tre stazioni sono localizzate a due a due alla stessa latitudine geografica e geomagnetica corretta; in questo modo una posizione permette di individuare se il sistema di riferimento geografico o geomagnetico è maggiormente adatto a descrivere il fenomeno osservato a elevate latitudini. Si è trovato che le caratteristiche della variazione diurna anche a elevate latitudini dipendono essenzialmente dalle coordinate geografiche (e quindi LT) delle stazioni all’interno della polar cap, suggerendo che le correnti ionosferiche a medie latitudini sono la sorgente primaria per la variazione diurna. Inoltre la variazione a 24-h ha un andamento caratteristico, ma la sua ampiezza dipende fortemente dalla stagione, dall’attività geomagnetica globale e dal sistema di corrente elettrica della polar cap Spq.
L’analisi della variazione diurna è stata estesa a tre osservatori geomagnetici Artici Canadesi: Resolute Bay (RES; 74.7°N, 83.0°N), Cambridge Bay (CBB; 62.2°N, 77.0°N) e Alert (ALE, 82.5°N,87.2°N). I risultati mostrano che per la componente X la variazione diurna è simile per tutte le stazioni, mentre per la componente Y è inversa nei due emisferi. Inoltre la struttura della variazione diurna è completamente differente a CBB, che è la stazione a latitudine geomagnetica più bassa, più vicina all’ovale aurorale.
Articoli di approfondimento:
Cafarella, L., D. Di Mauro, S. Lepidi, A. Meloni, M. Pietrolungo, L. Santarelli, and J.J. Schott - , Annales Geophysicae, 25, 2045-2051, 2007.
Lepidi, S., L. Cafarella, P. Francia, A. Meloni, P. Palangio, and J.J. Schott - , Annales Geophysicae, 21, 923-932, 2003.
Vennerstrom, S., T. Moretto, L. Rastatter, and J. Raeder - Field-aligned currents during northward interplanetary magnetic field: Morphology and causes, Journal of Geophysical Research, 110, A06205, doi:10.1029/2004JA010802, 2005.
La variazione diurna (periodo di 24 ore e sue armoniche) è generata nella polar cap da due differenti sistemi di correnti elettriche: Sq° (estrapolazione della Sq a media latitudine guidata dalla dinamo ionosferica) e la Spq della polar cap, connessa a correnti allineate al campo che scorrono lungo le linee di campo geomagnetico dalla magnetosfera alla ionosfera. Il sistema Spq è generato da sorgenti esterne collegate a processi nella magnetosfera e alle sue interazioni con il IMF. Esso è ritenuto essere la sorgente primaria della variazione diurna ad elevate latitudini, specialmente durante l’inverno locale quando la ionizzazione ionosferica della polar cap, causata dalla radiazione solare, è fortemente ridotta.
L’analisi è stata effettuata per gli anni 2005-2006 utilizzando dati dell’Osservatorio Italo-Francese della Stazione di Concordia (latitudine geografica 75.1°S, latitudine geomagnetica corretta 88.9°S) e ha mostrato la dipendenza della variazione diurna dalle componenti del IMF Bz e By (parallelo al dipolo assiale e lungo la direzione est-ovest). In particolare, determinate condizioni di Bz corrispondono a diversi contributi alla variazione diurna, mentre determinate condizioni di By producono uno spostamento temporale della variazione diurna, indicando un’asimmetria rispetto al meridiano di mezzogiorno.
Per l’anno 2006 l’analisi è stata estesa anche all’Osservatorio geomagnetico Italiano Mario Zucchelli (precedentemente Baia Terra Nova, latitudine geografica 74.7°S, latitudine geomagnetica corretta 80.0°S) ed all’Osservatorio Francese Dumont D’Urville (66.7°S, 80.4°S), insieme a DMC. Le tre stazioni sono localizzate a due a due alla stessa latitudine geografica e geomagnetica corretta; in questo modo una posizione permette di individuare se il sistema di riferimento geografico o geomagnetico è maggiormente adatto a descrivere il fenomeno osservato a elevate latitudini. Si è trovato che le caratteristiche della variazione diurna anche a elevate latitudini dipendono essenzialmente dalle coordinate geografiche (e quindi LT) delle stazioni all’interno della polar cap, suggerendo che le correnti ionosferiche a medie latitudini sono la sorgente primaria per la variazione diurna. Inoltre la variazione a 24-h ha un andamento caratteristico, ma la sua ampiezza dipende fortemente dalla stagione, dall’attività geomagnetica globale e dal sistema di corrente elettrica della polar cap Spq.
L’analisi della variazione diurna è stata estesa a tre osservatori geomagnetici Artici Canadesi: Resolute Bay (RES; 74.7°N, 83.0°N), Cambridge Bay (CBB; 62.2°N, 77.0°N) e Alert (ALE, 82.5°N,87.2°N). I risultati mostrano che per la componente X la variazione diurna è simile per tutte le stazioni, mentre per la componente Y è inversa nei due emisferi. Inoltre la struttura della variazione diurna è completamente differente a CBB, che è la stazione a latitudine geomagnetica più bassa, più vicina all’ovale aurorale.
Articoli di approfondimento:
Cafarella, L., D. Di Mauro, S. Lepidi, A. Meloni, M. Pietrolungo, L. Santarelli, and J.J. Schott - , Annales Geophysicae, 25, 2045-2051, 2007.
Lepidi, S., L. Cafarella, P. Francia, A. Meloni, P. Palangio, and J.J. Schott - , Annales Geophysicae, 21, 923-932, 2003.
Vennerstrom, S., T. Moretto, L. Rastatter, and J. Raeder - Field-aligned currents during northward interplanetary magnetic field: Morphology and causes, Journal of Geophysical Research, 110, A06205, doi:10.1029/2004JA010802, 2005.