EVOLUTION OF DST AND AURORAL INDICES DURING SOME SEVERE GEOMAGNETIC STORMS

Abstract

ABSTRACT

The evolutions of the geomagnetic Dst and auroral indices AU, AL, AE were examined in relation to interplanetary parameters for thirteen severe storms (Dst change exceeding 250 nT) during 1980-2003. Dst changes occurred every time Bz component of interplanetary magnetic field B turned negative. Among the auroral indices, changes in AU (representing an eastward auroral electrojet) were generally much smaller than changes in AL (representing a westward auroral electrojet), and both started increasing almost simultaneously with increases of interplanetary magnetic field B, even though its Bz component may not have turned negative. Hence AU and AL changes may precede Dst changes by a few hours and could have a prediction potential. AU and AL changes were not correlated well with each other; their inter-correlation was almost zero. Whenever Bz was negative, AL indices were invariably high, but the reverse was not true. Large AL changes could occur even when Bz was not negative (or even when positive). AL values showed many peaks during the storm and these were not invariably related to Bz changes. Successive AL peaks had separations in a wide range of 40-160 minutes. Spectral analysis of hourly values showed frequent periodicities around 2-4 hours, 6 hours, and 8-9 hours.

Keywords :geomagnetic Dst; auroral indices; geomagnetic disturbances.

RESUMO

As evoluções dos índices Dst geomagnético e AU, AL e AE da aurora foram investigadas em relação aos parâmetros interplanetários de treze tempestades (com índices Dst maiores que 250 nT), no período entre 1980 e 2003. As mudanças no índice Dst ocorreram toda vez que a componente Bz do campo B magnético interplanetário se tornou negativa. Entre os índices da aurora, as mudanças do índice AU (representando o eletrojato da aurora em direção ao leste) geralmente foram bem menores do que as do AL (representando o eletrojato da aurora para oeste). Ambos iniciaram um incremento quase que simultaneamente com o aumento do campo B magnético interplanetário, muito embora não tendo, às vezes, a componente Bz se tornado negativa. Portanto, as mudanças observadas em AU e AL podem preceder as da Dst por algumas horas e com isso têm o potencial de previsão de mudança. As mudanças em AU e AL não se comportaram em paralelo e as suas inter-correlações foram quase nulas. Quando Bz se tornava negativa, invariavelmente AL era alto, porém o reverso não se realizava. Grandes mudanças em AL poderiam ocorrer mesmo quando Bz não fosse negativa (ou mesmo positiva). Valores de AL apresentaram muitos picos durante as tempestades e invariavelmente estes não se relacionaram às mudanças de Bz. Picos sucessivos de AL mostraram separações em largas faixas, entre 40 e 160 minutos. Análise espectral de valores horários mostraram freqüentes periodicidades ao redor de 2-4 horas, 6 horas e 8-9 horas.

Keywords :Dst geomagnético; índices aurorais; tempestades geomagnéticas.