Taux d'occurrence des sous-orages, temps de récurrence des sous-orages et structure du vent solaire

Résumé Deux collections de sous-orages sont créées : 28 464 sous-orages identifiés par des sauts dans l'indice AL de SuperMAG entre 1979 et 2015 et 16 025 sous-orages identifiés par des injections d'électrons en orbite géosynchrone entre 1989 et 2007. Les taux d'occurrence des sous-orages et les distributions des temps de récurrence des sous-orages sont examinés en fonction de la phase du cycle solaire, de la saison de l'année, de la favorabilité de Russell-McPherron, du type de plasma du vent solaire à la Terre, du niveau d'activité géomagnétique, et en fonction de diverses propriétés solaires et du vent solaire. Trois populations d'occurrences de sous-orages sont observées : (1) sous-orages apparaissant de manière quasi périodique avec des temps de récurrence (temps d'attente) de 2 à 4 h, (2) sous-orages apparaissant de manière aléatoire avec des temps de récurrence d'environ 6 à 15 h, et (3) de longs intervalles durant lesquels aucun sous-orage ne se produit. Un modèle de travail est suggéré où (1) la période des sous-orages périodiques est déterminée par la magnétosphère avec des variations des temps de récurrence réels causées par la nécessité d'un intervalle d'entraînement du vent solaire, (2) la structure de mésoéchelle du champ magnétique du vent solaire déclenche l'apparition de sous-orages aléatoires, et (3) la structure de grande échelle du plasma du vent solaire est responsable des longs intervalles durant lesquels aucun sous-orage ne se produit. Statistiquement, la période de récurrence des sous-orages périodiques est légèrement plus courte lorsque la pression de choc du vent solaire est élevée, lorsque la force du champ magnétique du vent solaire est forte, lorsque le nombre de Mach du vent solaire est faible et lorsque le paramètre de saturation du potentiel de la calotte polaire est élevé.