Статьи журнала - Солнечно-земная физика

Все статьи: 599

Микроскопический подход к статистическому описанию системы нейтральных частиц: расширенный метод фазовой плотности

Микроскопический подход к статистическому описанию системы нейтральных частиц: расширенный метод фазовой плотности

Евстафьев В.В.

Статья научная

Предлагается замкнутая иерархия уравнений эволюции для определенных в 6-мерном фазовом пространстве многочастичных микроскопических (фазовых) плотностей. Они является естественным расширением введенных Климонтовичем понятий одно- и двухчастичных микроскопических плотностей газа. Газ рассматривается как система большого числа нейтральных точечных частиц разного сорта, движущихся под действием полей, создаваемых как внешними источниками, так и внутренними (окружающими частицами). Показано, что уравнения эволюции получаются из первых принципов на основе строгого классического описания динамического поведения отдельной системы микроскопических частиц.

Бесплатно

Многоволновый сибирский радиогелиограф

Многоволновый сибирский радиогелиограф

Алтынцев А.Т., Лесовой С.В., Глоба М.В., Губин А.В., Кочанов А.А., Гречнев В.В., Иванов Е.Ф., Кобец В.С., Мешалкина Н.С., Муратов А.А., Просовецкий Д.В., Мышьяков И.И., Уралов А.М., Федотова А.Ю.

Статья научная

В статье обсуждаются характеристики, фундаментальные и прикладные задачи создаваемого на площадке Радиоастрофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН Сибирского радиогелиографа и комплекса спектрополяриметров интегрального потока излучения Солнца. Многоволновое картографирование Солнца в микроволновом диапазоне является мощным и относительно недорогим по сравнению с космическими технологиями средством слежения за процессами солнечной активности и средством диагностики параметров плазмы. Всепогодный мониторинг электромагнитного солнечного излучения в диапазоне от метровых до миллиметровых волн, включая измерения индекса солнечной активности на частоте 2.8 ГГц, причем в месте расположения других разнообразных диагностических средств Гелиогеофизического комплекса, имеет особую ценность. Данные радиогелиографа необходимы для развития и реализации методов краткосрочного прогноза солнечных вспышек, измерений кинематических характеристик и параметров плазмы корональных выбросов массы, прогноза характеристик быстрых потоков солнечного ветра.

Бесплатно

Многоканальный наблюдательный комплекс космических лучей

Многоканальный наблюдательный комплекс космических лучей

Янчуковский В.Л.

Статья научная

Представлен многоканальный наблюдательный комплекс космических лучей, работающий в Новосибирске. В основу комплекса положен стандартный прибор мировой сети станций космических лучей - нейтронный супермонитор NM-64. Комплекс позволяет одновременно проводить наблюдения за вариациями интенсивности общей ионизующей, нуклон-ной и мезонной компонент космических лучей, осуществлять регистрацию множественности нейтронов локальной генерации и мюонов под различными углами к зениту с различных азимутальных направлений.

Бесплатно

Многолетняя изменчивость концентрации озона и аэрозоля в приземном слое атмосферы и прогноз ее изменения на основании предсказанного в 24 цикле уровня солнечной активности

Многолетняя изменчивость концентрации озона и аэрозоля в приземном слое атмосферы и прогноз ее изменения на основании предсказанного в 24 цикле уровня солнечной активности

Антохин П.Н., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Скляднева Т.К., Толмачев Г.Н.

Статья научная

В работе рассматривается многолетние изменения концентрации озона и аэрозоля в районе Томского академгородка, которые авторы связывают с солнечной активностью. Сопоставляются результаты прогноза 23-го цикла солнечной активности, с фактическими данными. Оказалось, что прогноз почти полностью оправдался для аэрозоля и значительно хуже для озона. Составлен прогноз на следующий двадцать четвертый 11-летний цикл.

Бесплатно

Многомасштабные асимметричные токовые слои в бесстолкновительной магнитосферной плазме

Многомасштабные асимметричные токовые слои в бесстолкновительной магнитосферной плазме

Зеленый Л.М., Малова Х.В., Попов В.Ю., Делькур Д.Ш., Петрукович А.А., Рунов А.В.

Статья научная

Рассмотрена самосогласованная модель анизотропного тонкого токового слоя с одним источником. Показано, что несимметричное равновесное решение существует. Электростатические эффекты мало влияют на формирования профиля токового слоя.

Бесплатно

Многооктавный спектрально-поляризационный комплекс для исследований микроволнового излучения солнечной атмосферы на РАТАН-600

Многооктавный спектрально-поляризационный комплекс для исследований микроволнового излучения солнечной атмосферы на РАТАН-600

Богод В.М., Тохчукова С.Х.

Статья научная

В работе описываются возможности модернизированного программно-аппаратурного комплекса солнечных наблюдений на радиотелескопе РАТАН-600. Сочетание параметров крупного рефлекторного инструмента и нового расширенного приемного комплекса предоставляет новые возможности для исследований солнечного радиоизлучения. Наличие непрерывного спектрального анализа в широком диапазоне длин волн позволяет просматривать высотную структуру солнечной атмосферы, в которой формируются области мощного энерговыделения. Весьма важен анализ поляризации принимаемого излучения, поскольку он несет в себе информацию о величине и структуре магнитного поля. Получать такую информацию на высотах верхней хромосферы и нижней короны оптическими методами и с помощью наблюдений со спутников довольно трудно, вследствие чего радиоастрономические методы актуальны. Данные многоволновых наблюдений Солнца автоматически передаются в локальную сеть радиотелескопа РАТАН-600, откуда по сети Интернет поступают на сайты www.sao.ru и на выделенный сервер www.spbf.sao.ru, где оперативно обрабатываются и представляются внешнему пользователю в различных форматах через веб-сайт http://www.spbf.sao.ru/prognoz.

Бесплатно

Многочастичная статистическая модель солнечного ветра

Многочастичная статистическая модель солнечного ветра

Минькова Н.Р.

Статья научная

В работе представлен многочастичный статистический подход к моделированию плазмы (газа), в котором учитывается, что макроскопические параметры измеряются с конечным масштабом разрешения [1-3]. Этот подход основан на теореме Лиувилля, которая сформулирована для случая стационарной открытой системы в приближении детального динамического равновесия с окружающей средой. Учет конечности масштабов разрешения измеряющих приборов приводит к описанию плазмы (газа) многочастичными функциями распределения частиц по скоростям, на основе которых выводятся функции распределения вероятностей флуктуаций и средние значения макроскопических параметров. Многочастичный статистический подход позволяет построить при ряде упрощающих предположений модель стационарного солнечного ветра, результаты которой для среднестатистических значений макропараметров совпадают с результатами двухчастичной кинетической модели [4] и согласуются с данными наблюдений в плоскости эклиптики.

Бесплатно

Моделирование z-образного возмущения на луче Педерсена дистанционно-частотной характеристики наклонного зондирования с использованием моделей ионосферы

Моделирование z-образного возмущения на луче Педерсена дистанционно-частотной характеристики наклонного зондирования с использованием моделей ионосферы

Ким А.Г., Пономарчук С.Н., Котович Г.В., Романова Е.Б.

Статья научная

Представлены результаты численного моделирования перемещающегося ионосферного возмущения, приводящего к z-образным перегибам на луче Педерсена на ионограммах наклонного зондирования. Выполнен траекторный синтез дистанционно-частотной характеристики наклонного зондирования двухмерно-неоднородной ионосферы с учетом перемещающегося ионосферного возмущения. Моделирование проводилось с использованием модели ионосферы IRI адаптированной по экспериментальным данным, и Глобальной модели ионосферы и плазмосферы.

Бесплатно

Моделирование анизотропии галактических космических лучей

Моделирование анизотропии галактических космических лучей

Перегудов Д.В., Соловьев А.А., Яшин И.И., Шутенко В.В.

Статья научная

Рассматривается задача вычисления углового распределения космических лучей в данной точке гелиосферы в предположении, что из бесконечности падает изотропный поток частиц. Показано, что статическое магнитное поле не порождает анизотропии, если только точка наблюдения не находится в области захваченных частиц. Рассмотрена модель коронального выброса в виде неподвижного цилиндра с однородным магнитным полем вдоль оси. Для точек наблюдения в области захваченных частиц (внутри цилиндра) вычислены угловые распределения космических лучей. Показано, что возникает конус направлений, в котором поток ослабляется. Для той же модели с равномерно движущимся выбросом рассчитаны угловые распределения при различных положениях точки наблюдения вне цилиндра. Показано, что возникает анизотропия порядка отношения скорости выброса к скорости света. Качественно схожие распределения наблюдаются на мюонном годоскопе УРАГАН.

Бесплатно

Моделирование влияния магнитосферных потоков тепла на температуру электронов в субавроральной ионосфере

Моделирование влияния магнитосферных потоков тепла на температуру электронов в субавроральной ионосфере

Гололобов А.Ю., Голиков И.А., Варламов И.И.

Статья научная

Представлены результаты моделирования распределения температуры электронов в области F субавроральной ионосферы для разных гелиогеомагнитных условий с учетом магнитосферных потоков тепла. Показано, что для спокойных геомагнитных условий в зимний период в утреннем и вечернем секторах формируются «горячие» зоны повышенной температуры электронов, а для возмущенных - кольцеобразная «горячая» область в интервале 04-06 часов мирового времени в результате притока тепла из магнитосферы вдоль силовых линий геомагнитного поля. Анализ данных, полученных с помощью спутника DE-2, показывает возможность формирования такой зоны в период геомагнитных возмущений.

Бесплатно

Моделирование воздействия внутренних гравитационных волн на состояние верхней атмосферы в период внезапного стратосферного потепления

Моделирование воздействия внутренних гравитационных волн на состояние верхней атмосферы в период внезапного стратосферного потепления

Васильев П.А., Карпов И.В., Кшевецкий С.П.

Статья научная

Представлены результаты моделирования влияния стратосферных внутренних гравитационных волн (ВГВ), возбуждаемых в области развития внезапного стратосферного потепления (ВСП), на состояние верхней атмосферы. В численном эксперименте использовалась двумерная модель распространения атмосферных волн, учитывающая диссипативные и нелинейные процессы, сопровождающие распространение волн. В качестве источника возмущений рассматривались возмущения температуры и плотности в стратосфере в периоды ВСП. Амплитудные и частотные характеристики источника возмущений оценивались из результатов наблюдений и теории ВГВ. Результаты численных расчетов показали, что волны, возникающие в периоды развития ВСП на стратосферных высотах, могут порождать изменения температуры в верхней атмосфере. Максимальные относительные возмущения, создаваемые такими волнами по отношению к невозмущенным условиям, отмечаются на высотах 100-200 км. Возмущения верхней атмосферы, в свою очередь, оказывают влияние на динамику заряженной компоненты в ионосфере и вносят вклад в наблюдаемые ионосферные эффекты ВСП.

Бесплатно

Моделирование доплеровского сдвига частоты в многолучевых радиоканалах

Моделирование доплеровского сдвига частоты в многолучевых радиоканалах

Пензин М.С., Ильин Н.В.

Статья научная

Рассматривается моделирование распространения квазимонохроматического радиосигнала, представленного когерентной импульсной последовательностью, в нестационарном многолучевом радиоканале. Распространение сигнала в таком канале приводит к наблюдаемому сдвигу частоты для каждого луча (эффект Доплера). В основе описанного подхода к моделированию лежит предположение о том, что во время распространения одного импульса канал можно считать стационарным. Показано, что к наблюдаемому сдвигу частоты в принятом сигнале приводит изменение фазы передаточной функции канала. Таким образом, измерение доплеровского смещения частоты можно свести к измерению скорости изменения средней фазы одного импульса относительно другого. Само моделирование проводилось в рамках метода нормальных волн. Данный метод позволяет моделировать динамику электромагнитного поля в заданной точке с необходимой точностью. Моделирование показало, что локальное изменение свойств ионосферы сильнее влияет на лучи, область отражения которых лежит в той части ионосферы, где данные изменения имеют место.

Бесплатно

Моделирование ночных свечений красной и зеленой линий атомарного кислорода для умеренно возмущенных геомагнитных условий на средних широтах

Моделирование ночных свечений красной и зеленой линий атомарного кислорода для умеренно возмущенных геомагнитных условий на средних широтах

Тащилин А.В., Леонович Л.А.

Статья научная

В работе представлены результаты исследования среднеширотных сияний на основе оптических измерений и теоретического моделирования. Моделирование показало, что высыпания могут вызывать свечение в красной и зеленой линиях атомарного кислорода опосредствованно, путем увеличения скоростей ионообразования и нагрева тепловых электронов, что приводит к увеличению скорости диссоциативной рекомбинации и возбуждения уровней 1 D и 1 S при столкновениях с тепловыми электронами.

Бесплатно

Моделирование отклика сибирского радиогелиографа на спокойное Солнце

Моделирование отклика сибирского радиогелиографа на спокойное Солнце

Лесовой С.В., Кобец В.С.

Статья научная

Корреляционная кривая (КК) - это зависимость от времени суммы модулей комплексных коэффициентов корреляции сигналов, получаемых каждой парой антенн. Такие зависимости строятся на каждой рабочей частоте Сибирского радиогелиографа (СРГ). Коэффициент корреляции зависит не только от степени пространственной когерентности падающего на антенны микроволнового излучения, но и от коэффициентов передачи антенн, поэтому необходимо учитывать реальные коэффициенты передачи антенн СРГ и влияние их взаимного затенения. Корреляционные кривые, получаемые СРГ, определяются плотностью микроволнового потока Солнца и пространственной структурой источников микроволнового излучения. Наряду с этим КК отражают изменение диаграммы направленности СРГ при неизменных плотности потока и пространственной структуре источников. В течение наблюдений изменяется угловое положение Солнца, соответственно изменяются проекции антенных баз радиогелиографа, а значит, и его диаграмма направленности. Это приводит к появлению вариаций КК, которые можно спутать с динамикой солнечной активности, такой, например, как квазигармонические колебания интенсивности микроволнового излучения источников, расположенных над пятнами...

Бесплатно

Моделирование распределения температуры электронов в области F2 высокоширотной ионосферы для условий зимнего солнцестояния

Моделирование распределения температуры электронов в области F2 высокоширотной ионосферы для условий зимнего солнцестояния

Голиков И.А., Гололобов А.Ю., Попов В.И.

Статья научная

На основе трехмерной модели высокоширотной ионосферы в переменных Эйлера, учитывающей несовпадение географического и геомагнитного полюсов, проведено исследование поведения электронной температуры T e в области F2 ионосферы в зависимости от мирового времени. Представлены результаты численного моделирования пространственно-временного распределения температуры электронов на высотах области F2 для условий зимнего солнцестояния, минимума солнечной активности и для умеренной геомагнитной активности. Показано, что распределение температуры электронов в области F2 высокоширотной ионосферы в зимний период характеризуется повышением T e в утреннем и вечернем секторах. Далее несовпадение полюсов приводит к регулярным долготным особенностям в распределении T e при суточном вращении Земли. Так, в 05 UT, когда освещено восточное полушарие, формируется зона повышенной T e только в утреннем секторе, а в 17 UT, когда освещено западное полушарие, - в обоих секторах. Обсуждаются причины формирования зон повышенной T e в зависимости от мирового времени. Проведено сопоставление результатов численных экспериментов с аналогичными, полученными с помощью других моделей.

Бесплатно

Моделирование сигнала ВНЗ радара SuperDARN в присутствии движущейся среднемасштабной неоднородности во время падения метеорита «Челябинск»

Моделирование сигнала ВНЗ радара SuperDARN в присутствии движущейся среднемасштабной неоднородности во время падения метеорита «Челябинск»

Кутелев К.А., Бернгардт О.И.

Статья научная

Данная работа посвящена интерпретации явления, наблюдавшегося на радаре SuperDARN EKB 15.02.2013 г. после взрыва и падения метеорита «Челябинск». Сравнение с соседними магнитоспокойными днями показало, что после падения в сигнале возвратно-наклонного зондирования (ВНЗ) радара появляются компоненты, подтверждающие наличие дополнительных перемещающихся зон фокусировки сигнала. Описана методика моделирования зон фокусировки ВНЗ-сигнала. Сравнение результатов моделирования и эксперимента позволило оценить основные параметры перемещающихся неоднородностей ионосферной плазмы, являющихся возможной причиной данного эффекта. Согласно проведенному моделированию, наблюдаемые экспериментальные особенности ВНЗ-сигнала могут быть вызваны радиальным движением двух неоднородностей со скоростями 400 и 220 м/c, с центром вблизи точки взрыва метеороида. Моделирование позволяет предположить, что до дальностей 1000 км от места взрыва указанные неоднородности проявлялись как в E-слое, так и в F-слое ионосферы, а далее 1000 км - только в F-слое ионосферы.

Бесплатно

Моделирование структурных особенностей распределения концентрации электронов в плазмосфере

Моделирование структурных особенностей распределения концентрации электронов в плазмосфере

Романова Е.Б., Тащилин А.В.

Статья научная

На основе численной модели ионосферно-плазмосферного взаимодействия исследованы структурные особенности распределения электронной концентрации в плоскости геомагнитного экватора в плазмосфере при низкой и высокой геомагнитной активности для двух сезонов и двух моментов UT. Результаты расчетов позволили исследовать вариации формы и размеров плазмопаузы при низкой и высокой геомагнитной активности на фоне умеренной солнечной активности.

Бесплатно

Моделирование эффекта «кажущегося слоя F1», наблюдавшегося в эксперименте «Радар-Прогресс», с помощью программного обеспечения автоматической обработки ионограмм вертикального зондирования

Моделирование эффекта «кажущегося слоя F1», наблюдавшегося в эксперименте «Радар-Прогресс», с помощью программного обеспечения автоматической обработки ионограмм вертикального зондирования

Веснин А.М., Ратовский К.Г.

Статья научная

В работе представлены результаты моделирования аномального поведения характеристик слоя F1. Аномалия заключалась в скачкообразном изменении критической частоты слоя /0F1 и аномально большом значении /0F1 для рассматриваемого сезона и времени суток. Наблюдаемый эффект моделируется на основе распространения крупномасштабного перемещающегося ионосферного возмущения. Получены количественные значения параметров возмущения, а также рассмотрены некоторые особенности его движения. Исследование явления проводилось с помощью программного обеспечения автоматической обработки ионограмм вертикального зондирования. Экспериментальные данные получены в ходе выполнения проекта «Радар-Прогресс».

Бесплатно

Модель медианы критической частоты e-слоя для авроральной области

Модель медианы критической частоты e-слоя для авроральной области

Вадим В.И., Деминов М.Г., Деминов Р.Г., Шубин В.Н.

Статья научная

Построена эмпирическая модель медианы критической частоты E-слоя f 0E для авроральной области, в которой косвенно учтен авроральный источник ионизации атмосферы. Эта модель объединена с известной эмпирической моделью f 0Е, в которой учтен только солнечный источник ионизации атмосферы. Такая объединенная модель дает медиану f 0Е на средних и высоких широтах.

Бесплатно

Модель перемежаемости глобальных минимумов и максимумов в солнечном динамо

Модель перемежаемости глобальных минимумов и максимумов в солнечном динамо

Кичатинов Л.Л., Олемской С.В.

Статья научная

Модель αΩ-динамо со случайными флуктуациями параметра α воспроизводит все основные признаки солнечных глобальных минимумов и максимумов. Учет зависимости турбулентной диффузии от магнитного поля показывает явление гистерезиса, когда в определенном интервале значений динамо-числа возможны два решения: затухающие колебания слабых полей и магнитные циклы с постоянной и большой амплитудой, устанавливающиеся в зависимости от начальных условий. Флуктуации параметра α приводят к переходам между этими режимами, и расчеты показывают перемежаемость магнитных циклов относительно большой амплитуды с эпохами слабых магнитных полей. Такое поведение может служить моделью глобальных минимумов и максимумов солнечной активности.

Бесплатно

Журнал