Multipoint observations of magnetospheric wave phenomena

Abstract

Elektromagnetické vlnové jevy jsou jednı́m ze základnı́ch faktorů určujı́cı́ch formovánı́ zemské magnetosféry, jelikož jsou zodpovědné za přenos energie v bezesrážkovém plazmatu. Vı́cebodová pozorovánı́ těchto vlnových jevů několika měřı́cı́mi přı́stroji současně jsou žádoucı́ zejména proto, že umožňujı́ rozlišit pros- torové a časové variace vlnové intenzity. Dále může být určen přibližný pros- torový rozsah a také směry šı́řenı́ dané události. Práce se zabývá statistickou analýzou konjugovaných měřenı́ vlnových událostı́ nazývaných kvaziperiodické emise (quasiperiodic emissions, QP) pozorovaných družicemi Van Allen Probes a pozemnı́ stanicı́ Kannuslehto. Bylo zkoumáno celkem 26 současně měřených událostı́. Provedená studie je svým způsobem unikátnı́, protože ostatnı́ výzkumy tohoto typu byly většinou prováděny formou přı́padových studiı́. Práce se dále věnuje zkoumánı́ závislosti vlastnostı́ dalšı́ch vlnových událostı́, tzv. magne- tosférického čárového zářenı́ (magnetospheric line radiation, MLR), na geomag- netické aktivitě a na parametrech slunečnı́ho větru. Výsledky dokazujı́, že geo- magnetická aktivita může podstatně ovlivnit celkovou povahu zkoumaných událostı́. V poslednı́ části práce...

Electromagnetic wave phenomena represent a crucial factor during the forma- tion of the Earth's magnetosphere, as they are responsible for the energy trans- fer in the collisionless plasma medium. Multipoint observations of such wave phenomena are particularly useful to distinguish between spatial and temporal intensity variations. Moreover, an approximate event spatial extent and prop- agation directions can be determined. The thesis is focused on the statistical study of conjugate observations of wave phenomena called quasiperiodic (QP) emissions observed by the Van Allen Probes spacecraft and ground-based Kan- nuslehto station. Altogether, 26 simultaneously observed events were analyzed. This approach is unique in the sense that most such analyses up to date were only case studies. The thesis further presents the analysis of the dependence of properties of another wave phenomena, called magnetospheric line radiation (MLR), on the geomagnetic activity indices and solar wind parameters. Geomag- netic activity effects on the event characteristics are revealed. Finally, the effect of interplanetary shocks on the overall very low frequency (VLF) wave intensity measured by the DEMETER spacecraft is studied.