The Geoeffectiveness of ICMEs from 1996 to 2013

Abstract:

In a previous study (Chi et al. (2015)), we have established interplanetary coronal mass ejections (ICMEs) catalogue in the near earth solar wind from 1996 to 2013. ICMEs are the predominant drivers of intense geomagnetic storms. In this paper we study the geoeffectiveness of ICMEs based on the ICME catalogue and the Dst indices the geoeffectiveness of ICMEs during 1996-2013. Based on the different in situ observation signatures, all ICMEs (338 events) are divided into three types of: isolated ICMEs (I-ICMEs), multiple ICMEs (M-ICMEs) and shock-embedded ICMEs (S-ICMEs). We find that about 58% of ICMEs caused geomagnetic storms with Dst_min <-30nT. Meanwhile, about 21% of ICMEs caused intense geomagnetic storms and almost all the intense geomagnetic storms are caused by the ICMEs. It also find that the south component of the magnetic field (Bs), the solar wind velocity (V) and the dawn-dust electric field Ey=VxBs are most important parameters in determine the geoeffectiveness of the ICMEs. We further get the critical values of these parameters of the ICMEs which can be used to determine whether a ICME can cause a geomagnetic storm. During solar cycle 24th, there are extremely low number of geomagnetic storms by the reason that the number of strong ICMEs arrived at the Earth is small. The S-ICMEs structures can cause the geomagnetic storms especially intense geomagnetic storms with high possibility. It statistically show the result that the S-ICMEs are important sources of the geomagnetic storms especially for intense storms.