michel menvielle

Caractérisation des évènements magnétiquesà l’aide des seuls indices géomagnétiques

The geomagnetic indices

Cross-Tail Current Sheet

J//-Region1

J//-Region2

Dst SYM-H

ASY-H

AE

Kp

am

K-derived

H envelopes

H weightedaverage

H range

PCf(H, D, t)

Dst, SYM-H and ASY-H indices

Partial RingCurrent

RingCurrent

Region 1Current

Region 2Current

Region 1Current

Region 2Current

to the Sun

Dst – hourly valuesSYM-H – minute valuesIntensity of the axi-symmetric currents having a P1

0 geometry {Br() ~ cos(); B() ~ sin()}, mostly Chapman-Ferraro magnetopause and Ring currents

ASY-H – minute valuesPresence of non axi-symmetric current flows, corresponding to e.g., partial ring current.

Dst: 4 stations – SYM-/ASY-H: 6 groups large scale resolution in longitude (120 to 160°) axi-symmetric currents contain part of the partial ring current Dst and SYM-H mostly capture the magnetic signature of the Ring Current, but are sensitive to other magnetosphere currents

am indices: physical interpretation• Experimental estimation

K : code characterising the magnetic energy density at the station where it is measured (Menvielle, 1979).

am : estimate of the energy status of the magnetosphere over the 3-hour interval.

• Estimation by a semi-empiric equation (Svalgaard, 1978)

322

31

200

31

1571

1052166

cos

,,q,nVBV

fam

Flux of reconnected field lines

Geometric effect

SW dynamical Pressure

Observed and Computed am-indices

michel menvielle

Caractériser une évènement magnétique : la théorie…

• Intensité :– minimum du Dst (exemple, Gonzales et al., 1994) ;– valeur maximum de Kp, ou de am ;– valeur maximale de AE, AU ou AL ;– …

• Durée :– début : se détermine simplement en cas de « choc », ou sinon

à l’aide des paramètres du vent solaire en L1 ;– fin : retour au niveau qui prévalait avant l’évènement, mais

ce retour n’est pas simultané pour chacun des indices magnétiques….

michel menvielle

… et la pratique…

michel menvielle

… qui n’est pas toujours simple !!!

michel menvielle

Utilisation des seuls indices magnétiques : quelques pistes

• Définition d’un évènement : privilégier les indices qui mesurent le transfert d’énergie du vent solaire vers la magnétosphère, ou à l’intérieur de la magnétosphère : am et ASY-H (+ AE lorsque disponible)– am : période durant laquelle am reste au dessus d’un seuil

donné(40 nT ??), mais la fin de l’évènement est souvent mal définie ;

– ASY-H : période durant laquelle l’indice reste au dessus d’un seuil donné (qui reste à déterminer) avec une variabilité significative.

• Intensité d’un évènement :– minimum de SYM-H (Dst), maximum de am, ASY-H ;

– moyenne de am, rms de ASY-H durant l’évènement.

michel menvielle

Distribution des indices am

Evènement

du mois (0.42%) 168 nT

de l’année (0.035%)

402 nT

du cycle (0.003 %) 551 nT

michel menvielle

Distribution des indices am

Evènement

du mois (0.42%) 150 nT

de l’année (0.035%)

327 nT

du cycle (0.003 %) 463 nT

michel menvielle

Distribution des indices am

Evènement

du mois (0.42%) 136 nT

de l’année (0.035%)

270 nT

du cycle (0.003 %) 392 nT

michel menvielle

Distribution des indices am

Evènement

du mois (0.42%) 123 nT

de l’année (0.035%)

231 nT

du cycle (0.003 %) 335 nT

michel menvielle

Distribution des indices am

Evènement

du mois (0.42%) 114 nT

de l’année (0.035%)

210 nT

du cycle (0.003 %) 299 nT