Статьи журнала - Солнечно-земная физика
Все статьи: 599
Исследование проявления солнечно-земных связей в динамике облачности Северной Азии по данным ДЗЗ
Статья научная
Приводятся результаты исследования методом наложенных эпох изменений облачного покрова над Северной Азией в зависимости от интенсивности космических лучей за летние месяцы 2000 г. (год максимума солнечной активности). При АЕ > 300 нТл (12 событий) наблюдаются понижение облачности после начала форбуш-понижения интенсивности космических лучей, что соответствует положительной корреляции, и антикорреляция плотности облачного покрытия с интенсивностью потока космических лучей при АЕ
Бесплатно
Статья научная
В рамках совместной работы ФГУП ЦНИИмаш, РКК «Энергия» и ИСЗФ СО РАН в 2007-2015 гг. проводился активный космический эксперимент «Радар-Прогресс» (до 2010 г. «Плазма-Прогресс»). На Иркутском радаре некогерентного рассеяния проводились исследования пространственно-временных характеристик ионосферных возмущений, возникающих вследствие инжекции в ионосферную плазму выхлопных газов бортовых двигателей транспортных грузовых космических кораблей серии «Прогресс». В качестве основного эффекта при инжекции продуктов горения в ионосферную плазму рассматривается возникновение новых очагов рекомбинации ионов атомарного кислорода О+ на молекулах воды и углекислого газа, что приводит к образованию области пониженной концентрации плазмы («дыры» ионизации). В условиях ночной ионосферы данная область заполняется ионами водорода из плазмосферы, что меняет ионный состав плазмы и характеристики сигналов некогерентного рассеяния. При наблюдении процессов формирования и релаксации области пониженной концентрации плазмы критическими факторами являются степень заполнения диаграммы направленности радара продуктами горения и скорость термосферного нейтрального ветра, который выносит молекулярные фракции выброса из диаграммы направленности радара. Влияние этих факторов приводит к низкой повторяемости успешных наблюдений эффекта. В успешных экспериментах зарегистрированы уменьшение электронной концентрации до 35 % и длительность существования «дыры» ионизации до 30 мин. Время существования на месте «дыры» области с высоким содержанием ионов H+ может составлять до одного часа.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается эволюция крупномасштабных долгоживущих структур на Солнце, а также в межпланетном магнитном поле и в потоках солнечного ветра до и после мощных эруптивных событий на фазе спада и минимума 23 солнечного цикла. В одних случаях при этом были обнаружены заметные изменения в секторной структуре и рекуррентных высокоскоростных потоках солнечного ветра, а в других - нет.
Бесплатно
Статья научная
Предложена методика локализации и определения ориентации протяженных солнечных источников магнитных облаков по данным коронографов и фотографиям фотосферы инструментов EIT и MDI космической миссии SOHO. При оценке вероятности формирования магнитных облаков для них использована простая цилиндрическая бессиловая модель. Установлено, что протяженные источники, имеющие небольшой наклон к солнечному экватору и находящиеся на краях солнечного диска, в отличие от непротяженных и сильно наклоненных, имеют возможность сгенерировать расширяющиеся облака, которые с высокой вероятностью могут достигнуть магнитосферы, как и облака от источников вблизи нулевого меридиана и низких широт. Определена зависимость экстремальных значений суббуревой активности по индексу AL от параметров анализируемых солнечных источников в интервалы воздействия на земную магнитосферу магнитных облаков. Отмечено отсутствие суббурь, ассоциированных с протяженными источниками вне диапазона гелиоширот ~5-20°. Установленные связи координат солнечного источника с геомагнитной активностью как оболочки, так и тела магнитного облака согласуются с наиболее вероятным распределением магнитоактивных областей на солнечном диске.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты моделирования ионосферного альфвеновского резонатора (ИАР) и сравнение результатов прохождения электромагнитных волн через ИАР к земной поверхности с динамическим спектром одновременных наблюдений спектральных резонансных структур (СРС). Для моделирования ИАР были использованы параметры ионосферы, полученные по измерениям программы СР-1 скандинавского радара EISCAT. На основе построенной модели ИАР были вычислены коэффициенты отражения RC ( f ) и прохождения TC ( f ) электромагнитных волн в частотной области 0-5 Гц. Наблюдаемые динамические спектрограммы СРС состоят из спектральных линий, у которых уверенно определяются частоты, временные вариации частот и расстояния между соседними резонансными линиями. Вычисленные частоты максимумов коэффициента прохождения сигналов TC к земной поверхности соответствуют наблюдаемым частотам динамического спектра СРС.
Бесплатно
Статья научная
Известно, что в области главного ионосферного провала (ГИП) наблюдается повышение температуры электронов T e в периоды геомагнитных возмущений. В настоящей работе проведено исследование особенностей формирования областей повышения электронной температуры в субавроральной ионосфере на основе сопоставления результатов численного моделирования и измерений концентрации электронов n e и Т е на ИСЗ CHAMP в условиях умеренной геомагнитной активности. Показано, что в зависимости от положения терминатора и мирового времени UT конфигурации областей повышения Т е в субавроральной ионосфере в разные сезоны существенно различаются. Так, в зимний период возможны формирования кольцеообразной и серпообразной областей, а в равноденственный и летний периоды - в основном серпообразной различной длины и четкости.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена пространственной структуре УНЧ (ультранизкочастотных) колебаний диапазона Рс1 вблизи плазмопаузы с учетом примеси тяжелых ионов в магнитосферной плазме. В этой области радиальный профиль альфвеновской скорости имеет минимум, что локализует волны вблизи плазмопаузы и заставляет их распространяться вдоль силовой линии. Эти волны возникают на экваторе и из-за наличия в плазме тяжелых ионов локализованы в резонаторе, ограниченном точками поворота. В статье при помощи ВКБ-приближения по координате вдоль магнитного поля получены собственные частоты волн, возбуждаемых в резонаторе.
Бесплатно
Статья научная
Впервые произведено разложение наблюдаемой анизотропии космических лучей на зональные гармоники и компоненты векторной и тензорной анизотропии. Рассмотрены события форбуш-понижений космических лучей, произошедших в ноябре 2001 г и ноябре 2004 г. Показано, что в начале форбуш-понижения преобладает конвекционный ток космических лучей, направленный от Солнца, а в период восстановления интенсивности - диффузионный ток частиц вдоль межпланетного магнитного поля в сторону Солнца. На фазах спада интенсивности космических лучей наблюдается кратковременное уменьшение величины второй зональной гармоники, которое совпадает с резкими скачками напряженности межпланетного магнитного поля и скорости солнечного ветра. Во время прохождения крупномасштабных возмущений солнечного ветра тензорная анизотропия ведет себя сложным образом, для объяснения ее поведения требуется дальнейшее детальное исследование.
Бесплатно
Статья научная
Солнечный терминатор (СТ) представляет собой регулярное повторяющееся природное явление, а такие свойства, как глобальность и протяженность, делают его важным источником возмущений в ионосфере и привлекают к нему особое внимание исследователей. Представлены результаты наблюдения волновых пакетов (ВП) в полном электронном содержании на территории Северной (30-50° N, 225-300° E) и Южной (10° N-40° S, 250-350° E) Америки. Рассмотрены особенности генерации волновых возмущений СТ в утренние и вечерние часы. Исследование проведено для различных регионов земного шара по данным за весь 2008 г. с целью выявления широтных особенностей генерации волновых возмущений в различные сезоны. Для средних широт обнаружена связь времени регистрации ВП со временем прохождения СТ в магнитосопряженной области. Для экваториальных широт такой связи не наблюдается.
Бесплатно
Статья научная
В работе описывается модернизированная система создания пересыщенных паров Н 2О и контроля их термодинамических параметров в условиях низких давлений на стенде ИОА СО РАН. В ходе работ отработаны методика контроля кинетики концентрации мономера Н 2О и появления капель по поглощению и рассеянию лазерного излучения, методика селекции образующегося аэрозоля по размерам при понижении давления и при воздействии пучка электронов на пересыщенный водяной пар.
Бесплатно
Исследования солнечной активности в Байкальской астрофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН
Статья научная
В статье приведены основные результаты исследований Солнца в Байкальской астрофизической обсерватории (БАО) Института солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук за 40 лет существования обсерватории. Кратко изложена история развития обсерватории, упомянуты телескопы, находящиеся на ее территории. Основное внимание уделено Большому солнечному вакуумному телескопу (БСВТ) и хромосферному телескопу полного диска Солнца. Рассказывается о научных задачах, которые решаются с помощью этих инструментов. Представлены некоторые результаты исследований, выполненных на БСВТ и хромосферном телескопе. Приведен список основных публикаций, в которых использованы результаты наблюдений в БАО.
Бесплатно
Статья научная
Одной из актуальных проблем физики ионосферы является исследование процессов, формирующих неоднородности различных масштабов. Одним из физических механизмов, отвечающих за формирование мелкомасштабных неоднородностей, являются плазменные неустойчивости. Основными видами неустойчивостей в Е-слое ионосферы являются двухпото-ковая и градиентно-дрейфовая. Формируемые ими неоднородности приводят к аномально мощному рассеянию радиосигналов различных длин волн в Е-слое ионосферы, известному как когерентное эхо (КЭ) или радиоаврора. Поэтому одним из широко используемых методов исследования подобных неустойчивостей является метод обратного рассеяния радиоволн. Наиболее интенсивно явление КЭ изучалось в высоких и экваториальных широтах, где достаточно регулярно создаются условия его возникновения. В последнее десятилетие КЭ активно исследуется и в средних широтах, где оно наблюдается менее часто и условия его возникновения менее изучены. В 1998-2006 гг. на Иркутском радаре некогерентного рассеяния (HP) проводились целенаправленные исследования особенностей среднеширотного КЭ, при этом особое внимание уделялось исследованию его когерентных свойств. Было впервые обнаружено, что спектры отдельных реализаций обладают тонкой гребенчатой структурой, которая в результате статистического усреднения формирует хорошо известные одногорбые спектры КЭ. В рамках данных исследований были разработаны оригинальные когерентные методы обработки отдельных реализаций сигналов КЭ, позволившие выяснить особенности неусредненных спектров сигналов КЭ. Для описания этих особенностей была предложена модель спектра неоднородностей, которая представляет собой суперпозицию дискретного набора пространственных гармоник с близкими волновыми числами. Было показано, что подобная модель хорошо описывает экспериментально наблюдаемые характеристики рассеянного сигнала. Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант №07-05-01084 и INTAS-SBRAS, грант № 06-1000013-8823.
Бесплатно
Источники солнечных микроволновых всплесков III типа
Статья научная
Микроволновые тонкие структуры позволяют изучать эволюцию плазмы в области энерговыделения. Сибирский солнечный радиотелескоп (ССРТ) является уникальным инструментом для исследования источников тонких структур на частоте 5.7 ГГц. Комплексный анализ радиоданных РАТАН-600, спектрополяриметра 4-8 ГГц и ССРТ совместно с данными в крайнем ультрафиолете позволил локализовать источники микроволновых дрейфующих всплесков III типа в событии 10 августа 2011 г. во всей полосе частот появления всплесков и определить наиболее вероятную область первичного энерговыделения. Для локализации источников всплесков III типа по данным РАТАН-600 была разработана оригинальная методика обработки данных. На частоте 5.7 ГГц источник всплесков был зафиксирован по двум координатам, а на частотах 4.5, 4.7, 4.9, 5.1, 5.3, 5.5 и 6.0 ГГц положения были зафиксированы по одной координате. Найдено, что размер источника всплесков на частоте 5.1 ГГц был максимальным относительно размеров источников на других частотах.
Бесплатно
Исходные природные причины экологических рисков, нарушающих экологическую безопасность
Статья научная
Экологическая безопасность является одной из важнейших проблем России на современном этапе ее развития. Она актуальна при использовании практически всех современных технологий в гидросфере, атмосфере и околоземном космосе, во всех отраслях экономики, на местном, региональном и федеральном уровнях. Выявление и изучение экологических рисков необходимо для устранения возможных или минимизации неотвратимых последствий неблагоприятных процессов и катастрофических событий. Поэтому необходимо знать исходные природные, техногенные, социально-экономические и исторические причины экологических рисков. Наряду с теорией воздействия солнечной активности, в последнее десятилетие разработана концепция эндогенной активности Земли, обусловленной гравитационным воздействием Луны, Солнца и планет Солнечной системы, которая позволяет, наконец, понять механизмы исходных причин природных рисков. В статье кратко изложена концепция эндогенной активности Земли и обоснована необходимость ее учета при изучении солнечно-земных связей, а также приведен ряд показательных рисков природного характера.
Бесплатно
К 120-летию со дня рождения А. Л. Чижевского
Статья научная
Александр Леонидович Чижевский (1897-1964) является основоположником гелиобиологии. Данная статья относится к жанру научного эссе и посвящена памяти Чижевского. Мы кратко обсуждаем один необычный аспект гелиобиологии. Он тесно связан с вопросом о том, не являются ли живые организмы макроскопическими квантовыми объектами. Научно обоснованного ответа на него еще нет, но, ориентируясь на косвенные признаки, многие естествоиспытатели склоняются к положительному ответу. Мы описываем проект биофизического эксперимента с применением оригинального устройства для возбуждения поля векторного потенциала в надежде на то, что в будущем эксперименты такого рода позволят внести некоторую ясность в данный вопрос.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен возможный механизм влияния космических лучей на формирование капель воды и ледяных кристаллов на различных высотах в атмосфере Земли. Механизм учитывает возможность влияния космических лучей на прозрачность атмосферы для видимого и инфракрасного излучения. Результаты вычислений показывают, что данный механизм способен объяснить наличие корреляции между интенсивностью галактических космических лучей и аномалиями нижней облачности и отсутствие такой корреляции для средней и высокой. Работа выполнена в рамках научной программы СПбНЦ на 2007 г., поддержана грантами РФФИ № 06-02-16268, 07-02-00379 и программой Президиума РАН № 16.
Бесплатно
К вопросу о формировании слоя F1 во время внезапных стратосферных потеплений
Статья научная
На основе данных вертикального зондирования, полученных с помощью Иркутского дигизонда DPS-4 в течение 2003-2016 гг., проведено исследование частоты появления слоя F1 в зимних условиях. Показано, что при любом уровне магнитной активности частота появления слоя F1 в декабре-январе более чем в два раза ниже по сравнению с февралем. В спокойных геомагнитных условиях при умеренной и низкой солнечной активности появлению слоя F1 в средних широтах Северного полушария в зимние месяцы могут способствовать активные термодинамические процессы на высотах средней атмосферы, которые приводят к трансформации или разрушению циркумполярного вихря. Такие глобальные динамические перестройки, происходящие в зимней стратомезосфере, часто связаны с событиями внезапных стратосферных потеплений, которые сопровождаются усилением генерации атмосферных волн различного масштаба. Эти волновые возмущения могут распространяться вверх на высоты нижней термосферы и ионосферы, перенося с собой значительный вертикальный поток энергии и вызывая вариации состава и термодинамических параметров нейтральной атмосферы и ионосферы.
Бесплатно
К выводу соотношения Десслера-Паркера-Скопке
Статья научная
В работе дается простой вывод известного соотношения Десслера-Паркера-Скопке (ДПС), связывающего магнитное поле кольцевого тока с кинетической энергией составляющих его частиц. Исходя из функции распределения частиц, зависящей от интегралов движения в аксиально-симметричном магнитном поле, мы вычисляем соответствующие моменты (ток и кинетическую энергию). В отличие от вывода соотношения ДПС, данного в пионерных работах, предлагаемый подход является наиболее прямым и исходит из первых принципов.
Бесплатно
К интерполяции данных квадратичными сплайнами
Статья обзорная
В работе рассмотрен новый метод построения интерполяционных сплайнов второй степени дефекта один. Результаты могут быть использованы при интерполяции временных рядов данных, получаемых с равномерным шагом по времени.
Бесплатно
К поиску областей сублимации в межпланетной среде
Статья научная
В ближнем околосолнечном пространстве есть специфическая зона (до ∼20 Re), где происходят интенсивные процессы сублимации твердого вещества (межпланетная пыль, потоки метеороидов и т. п.). Существует достоверный индикатор процессов сублимации: резонансное излучение освобождающихся атомов и низкозарядных ионов. Из-за крайне малой интенсивности подобного излучения обнаружение областей сублимации при наземных наблюдениях возможно только во время полных солнечных затмений. Такие наблюдения мы проводили во время пяти солнечных затмений, начиная с 1997 г. Излагаются основные результаты наблюдений, обсуждаются перспективы дальнейших исследований.
Бесплатно
