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Statistical Analysis of Solar Events Associated with Storm Sudden Commencements over One Year of Solar Maximum During Cycle 23: Propagation from the Sun to the Earth and Effects

Authors :
F. Pitout
Stephane Regnier
Benjamin Grison
Brigitte Schmieder
Dominique Fontaine
Aurélie Marchaudon
Aude Chambodut
Karine Bocchialini
I. Zouganelis
Michel Menvielle
N. Cornilleau-Wehrlin
Monique Pick
Institut d'astrophysique spatiale (IAS)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institute of Atmospheric Physics [Prague] (IAP)
Czech Academy of Sciences [Prague] (ASCR)
HEPPI - LATMOS
Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Département des sciences de la Terre
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109))
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Observatoire de Paris
PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-École polytechnique (X)-Sorbonne Universités-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Department of Mathematics, Physics and Electrical Engineering [Newcastle]
University of Northumbria at Newcastle [United Kingdom]
European Space Astronomy Centre (ESAC)
European Space Agency (ESA)
Czech Academy of Sciences [Prague] (CAS)
HELIOS - LATMOS
Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Paris-Saclay-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École polytechnique (X)-Observatoire de Paris
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut d'astrophysique spatiale ( IAS )
Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Institute of Atmospheric Physics [Prague] ( IAP )
Czech Academy of Sciences [Prague] ( ASCR )
Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales ( LATMOS )
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines ( UVSQ ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 )
Institut de physique du globe de Strasbourg ( IPGS )
Université de Strasbourg ( UNISTRA ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique ( LESIA )
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Observatoire de Paris-Université Paris Diderot - Paris 7 ( UPD7 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Laboratoire de Physique des Plasmas ( LPP )
Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Observatoire de Paris-École polytechnique ( X ) -Sorbonne Universités-PSL Research University ( PSL ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Institut de recherche en astrophysique et planétologie ( IRAP )
Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Observatoire Midi-Pyrénées ( OMP ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
European Space Astronomy Center ( ESAC )
European Space Agency ( ESA )
Source :
Solar Physics, Solar Physics, Springer Verlag, 2018, 293 (5), pp.art. 75. ⟨10.1007/s11207-018-1278-5⟩, Solar Physics, Springer Verlag, 2018, 293 (5), pp.art. 75. 〈10.1007/s11207-018-1278-5〉
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

Taking the 32 storm sudden commencements (SSCs) listed by ISGI during 2002 as a starting point, we performed a multi-criterion analysis based on observations (propagation time, velocity comparisons, sense of the magnetic field rotation, radio waves) to associate them with solar sources. We identified their effects in the interplanetary medium, and looked at the response of the terrestrial ionized and neutral environment. We find that 28 SSCs can be related to 44 coronal mass ejections (CMEs), 15 with a unique CME and 13 with a series of multiple CMEs, among which 19 involved halo CMEs; 12 of the 19 fastest CMEs with speeds greater than 1000 km/s are halo CMEs. The probability for an SSC to occur is 75% if the CME is a halo CME. The complex interactions between two CMEs and the modification of their trajectories have been examined using joint white-light and multiple-wavelength radio observations. The solar-wind structures at L1 after the shocks leading the 32 SSCs are 12 magnetic clouds (MCs), 6 interplanetary CMEs (ICMEs) without an MC structure, 4 miscellaneous structures, which cannot unambiguously be classified as ICMEs, 5 corotating or stream interaction regions (CIRs/SIRs), and 4 isolated shock events; note than one CIR caused two SSCs. The 11 MCs listed in 3 or more MC catalogs covering the year 2002 are associated with SSCs. For the 3 most intense geomagnetic storms related to MCs, we note 2 sudden increases of the Dst, at the arrival of the sheath and the arrival of the MC itself. The most geoeffective events are MCs, since 92% of them trigger moderate or intense storms, followed by ICMEs (33%). At best, CIRs/SIRs only cause weak storms. We show that these geoeffective events (ICMEs or MCs) trigger or reinforce terrestrial radiowave activity in the magnetosphere, an enhanced convection in the ionosphere, and a stronger response in the thermosphere.<br />Comment: Solar Physics, in press

Details

Language :
English
ISSN :
00380938 and 1573093X
Database :
OpenAIRE
Journal :
Solar Physics, Solar Physics, Springer Verlag, 2018, 293 (5), pp.art. 75. ⟨10.1007/s11207-018-1278-5⟩, Solar Physics, Springer Verlag, 2018, 293 (5), pp.art. 75. 〈10.1007/s11207-018-1278-5〉
Accession number :
edsair.doi.dedup.....9822361c0d7483e026307cb67a74851c
Full Text :
https://doi.org/10.1007/s11207-018-1278-5⟩