Ověření empirických modelů magnetického pole v okolí Země

Abstract

Předmětem práce je vyhodnocení přesnosti dvou často používaných modelů magnetic- kého pole v zemské magnetosféře (Tsyganenko 1989, 1996). K tomu využíváme vektorová magnetická data ze čtyř družic mise Cluster II, nasbíraná v období mezi lety 2001-2014 a pokrývající téměř celý prostor vnitřní magnetosféry Země na radiálních vzdálenostech od 2 do 20 zemských poloměrů. Provádíme srovnání s družicovými daty a vyhodnocu- jeme prostorovou závislost rozdílů velikostí modelových a naměřených magnetických polí a velikostí odchylek jejich směrů. Dále srovnáváme modelové polohy min-B rovníku s po- lohami určenými na základě čtyřbodových měření a studujeme závislost jejich odchylek na míře geomagnetické aktivity. Ukazujeme, že ačkoli jsou oba modely velmi dobře kore- lované s družicovými daty, novější model je systematicky přesnější. Zároveň ukazujeme, že přesnost obou modelů výrazně klesá v období zvýšené geomagnetické aktivity. 1

The objective of this thesis is to evaluate the accuracy of two frequently used models of magnetic field within Earth's magnetosphere (Tsyganenko 1989, 1996). In order to do this, we use vector magnetic data from four satellites of the Cluster II mission, collected between 2001-2014 and covering almost the whole region of the Earth's inner magne- tosphere at radial distances from 2 to 20 Earth radii. We compare model predictions with spacecraft data and evaluate the spatial dependence of the magnitude differences and angular deviations. Furthermore, we compare model locations of the min-B equator with the locations determined using the four-point measurements, and we study the de- pendence of the respective latitudinal deviations on the level of geomagnetic activity. We show that, although both models are very well correlated with satellite data, the newer model is systematically more accurate. At the same time, we show that the accuracy of both models decreases significantly during the periods of increased geomagnetic activity. 1