Статьи журнала - Солнечно-земная физика
Все статьи: 599
Результаты мониторинга космических лучей с помощью многоканального комплекса
Статья научная
Приводится метод мониторинга геофизических параметров (атмосферных и магнитосферных) с помощью космических лучей (КЛ). В основу метода положен принцип многоканальной синхронной регистрации всех вторичных компонент КЛ в области энергий от единиц до 200 ГэВ. Геофизические параметры находятся из решения системы уравнений вариаций КЛ. Рассмотрены результаты мониторинга космических лучей многоканальным наблюдательным комплексом за период с января 2004 г.
Бесплатно
Статья научная
Иркутский радар некогерентного рассеяния расположен в Восточной Сибири (52.88° N, 103.26° E) и используется главным образом для исследования ионосферы. Предназначенный для изучения физических процессов в верхней атмосфере Земли, радар сохранил основные возможности радиолокационных (РЛ) измерений космических объектов (КО). Во время штатных ионосферных измерений, которые длятся в течение месяца и согласованы с международным геофизическим календарем, специальным программным модулем отбираются реализации, в которых присутствует РЛ-сигнал от КО. Анализ выбранных данных ведется в реальном времени. Количество КО достигает нескольких десятков тысяч за один месяц стандартных ионосферных измерений. Кратко описывается методика обработки РЛ-сигналов. В работе рассматриваются также результаты наблюдений космического аппарата (КА) «Космос-2251» до и после столкновения его с КА Iridium-33. Полученные данные сравниваются с прогнозной фоноцелевой обстановкой, рассчитанной по известным каталогам элементов орбит КО. Для пятилетнего периода наблюдений 2006-2010 г. приведена динамика распределения количества наблюдаемых КО в диапазоне высот 250-1200 км.
Бесплатно
Статья научная
Наземные наблюдения в метровом радиодиапазоне представляют большой интерес для понимания процессов, происходящих в короне Солнца. Мы представляем основные принципы работы, схему и результаты первых наблюдений Солнечного спектрополяриметра метрового диапазона (ССМД), запущенного для наблюдения Солнца в диапазоне 50-500 МГц в апреле 2016 г. Основной задачей при конструировании прибора было создание современного цифрового спектрополяриметра, способного измерять полный вектор Стокса для спорадических явлений, наблюдаемых в диапазоне 50-500 МГц. Для приема радиоизлучения используется логопериодическая скрещенная антенна, принимающая горизонтальную и вертикальную поляризационные компоненты одновременно. Основой ССМД является цифровая часть, алгоритм работы которой построен на базе архитектуры FX-коррелятора. В основе получения динамических амплитудных спектров (зависимость амплитуды от частоты и времени) лежит алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ), реализованный по принципу поточной схемы и работающий в режиме реального времени...
Бесплатно
Результаты сравнительного анализа поведения ионосферы во время солнечных затмений в Новосибирске
Статья научная
На геофизической обсерватории «Ключи» (54.84° N, 83.23° E) наблюдались четыре солнечных затмения, которые отличались фазами покрытия, продолжительностью, траекторией тени и геофизической обстановкой. Наблюдения проводились в одном географическом месте, однотипной аппаратурой и по одинаковой методике, что дало хороший материал для сравнительного анализа полученных данных. По результатам вертикального зондирования ионосферы удалось оценить величину задержки реакции критических частот и действующих высот ионосферных слоев, а также продолжительность этих явлений. Комплексный анализ выявил прямую зависимость изменений состояния ионосферы от фазы солнечного затмения и местного времени.
Бесплатно
Рекуррентные и спорадические форбуш-понижения в 23-м и 24-м солнечных циклах
Статья научная
По материалам базы данных форбуш-эффектов и межпланетных возмущений с использованием статистических методов и большого количества экспериментального материала сравнивались рекуррентные (вызванные высокоскоростными потоками плазмы из корональных дыр) и спорадические (связанные с корональными выбросами массы) форбуш-понижения (ФП) в солнечных циклах 23 и 24, максимумах этих циклов и минимуме между ними. Результаты показали следующее: 1) в количестве и величине ФП проявляется солнечная цикличность; 2) распределения параметров ФП и солнечного ветра различаются для рекуррентных и спорадических событий; 3) в максимуме цикла 23 преобладают спорадические ФП, в минимуме между циклами - рекуррентные ФП; 4) средние значения параметров ФП выше для спорадических, чем для рекуррентных событий, причем разница значений существенно больше в максимумах циклов. Средняя величина ФП для спорадических событий увеличивается от минимума к максимумам; для рекуррентных - почти не зависит от фазы солнечной активности, что, по-видимому, связано с малым изменением основных характеристик и геоэффективности низкоширотных корональных дыр...
Бесплатно
Релятивистские электроны внешнего радиационного пояса и методы их прогноза (обзор)
Статья научная
В статье дан обзор исследований по динамике релятивистских электронов в области геосинхронной орбиты. Перечислены физические процессы, которые приводят к ускорению электронов, заполняющих внешний радиационный пояс. Являясь одним из факторов космической погоды, потоки высокоэнергичных электронов представляют серьезную угрозу для функционирования спутниковой аппаратуры в одной из наиболее заселенных орбитальных областей. Подчеркнута необходимость усилий по разработке методов прогноза радиационной обстановки в этой части магнитосферы, перечислены возможные предикторы и дана их классификация. Приведен пример прогностической модели для предсказания потока релятивистских электронов с заблаговременностью 1-2 сут. Обсуждаются некоторые вопросы практической организации прогнозирования, перечислены основные задачи краткосрочного, среднесрочного и долгосрочного прогнозов.
Бесплатно
Рентгеновские вспышки и комплексы активности на Солнце
Статья научная
Проанализирована связь комплексов активности (КА) на Солнце и солнечных вспышек рентгеновских классов выше М0 на фазе роста 24-го цикла солнечной активности (до апреля 2012 г.). Все группы пятен разбиты на три класса: в ядрах КА, в ветвях КА, за пределами КА. Показано, что вспышки происходят преимущественно в группах пятен, расположенных в ядрах и в ветвях КА. Для вспышек рентгеновского класса Х не отмечено особой роли ядер КА (в группах пятен вне КА наблюдается такое же число Х-вспышек), но суммарная мощность вспышек класса Х в ядрах КА оказывается выше, чем в активных областях вне КА. LDE-вспышки (long decay events, или вспышки с длительным затуханием всплеска (более 4 ч) в мягком рентгеновском излучении) происходят преимущественно в КА, при этом наиболее мощные события наблюдаются в основном в ветвях, а не в ядрах КА. Показано, что в течение фазы роста 24-го цикла вспышечная деятельность проявлялась в виде всплесков продолжительностью около двух солнечных оборотов. Эти всплески хорошо коррелируют с импульсами пятнообразовательной деятельности Солнца, связанными с активностью КА. В исследуемый период девять из одиннадцати мощных протонных вспышек произошли в КА.
Бесплатно
Решение навигационной задачи с использованием модели полного электронного содержания Gemtec
Статья научная
Данная статья посвящена исследованию возможности повышения точности позиционирования в одночастотной спутниковой радионавигационной аппаратуре за счет использования эмпирической модели полного электронного содержания GEMTEC. Сравнивалась эффективность модели GEMTEC и модели Клобучара, которая рекомендована к использованию интерфейсным контрольным документом GPS. Тестирование проводилось на собственных наблюдательных пунктах, а также на данных международной сети станций IGS в системе GPS. Использование международной сети позволило выбрать для тестирования значительный период времени с 2001 по 2017 г. В результате было показано, что использование модели GEMTEC существенно снижает средние ошибки позиционирования по сравнению с применением модели Клобучара. Была продемонстрирована также возможность внедрения модели GEMTEC для ее полнофункционального использования в одночастотных приемниках бытового класса на примере российского приемника МНП-М7.
Бесплатно
Роль акустического резонанса в колебаниях стратифицированной атмосферы
Статья обзорная
В работе расcматривается акустический резонанс для АГВ- и ВГВ-волн в нейтральной атмосфере. Уравнение колебаний исследуется методом Фробениуса вокруг точек акустического резонанса. Показан способ приведения уравнения к виду с аналитическими коэффициентами.
Бесплатно
Роль токов Каулинга и Холла в формировании западной авроральной электроструи
Статья научная
В общепринятой модели западная авроральная электроструя (AEJ-W) вблизи полуночи (разгрузочная электроструя) создается в ходе суббури как ток Каулинга в канале усиленной электропроводности ионосферы. В настоящей работе получены наблюдаемая интенсивность AEJ-W Jw и оценки вкладов, которые были созданы током Каулинга J*cow в некоторых интервалах времени и током Холла J*H в других. Значения J*cow и J*H вычислены по данным наблюдаемых продольных токов, обрамляющих AEJ-W. Сделан вывод, что разгрузочная электроструя может быть создана током Каулинга, но также током Холла, что наблюдалось даже чаще.
Бесплатно
Свечение ночной атмосферы в RGB цветовом представлении
Статья научная
С целью исследования динамики верхней атмосферы рассматриваются результаты фотометрии ночной атмосферы с применением цветной ПЗС-камеры с учетом собственного излучения верхней атмосферы и особенностей его спектрального состава. Использовались данные наблюдений свечения ночной атмосферы за 2010-2015 гг. в Геофизической обсерватории (ГФО) ИСЗФ СО РАН (52° N, 103° E) камерой с охлаждаемой цветной ПЗС-матрицей KODAK KAI-11002. Получены оценки средней светимости ночного неба в спектральных диапазонах R-, G-, B-каналов цветной камеры для региона Восточной Сибири с характерными значениями ~0.008-0.01 эрг·см-2·с-1. Определен сезонный ход светимостей ночного неба в R-, G-, B-каналах цветной камеры, характеризующихся понижением в весенние месяцы, возрастанием в осенние месяцы и наличием летнего максимума, который объясняется рассеянным солнечным светом и связан с месторасположением Геофизической обсерватории. Рассматриваются геофизические явления, имеющие оптические проявления в R-, G-, B-каналах цветной камеры. Показана возможность для некоторых геофизических явлений (геомагнитных бурь, внезапных зимних стратосферных потеплений) количественно связывать усиление сигналов в G- и R-каналах с ростом интенсивностей дискретных эмиссий 557.7 и 630.0 нм, которые доминируют в спектре собственного излучения верхней атмосферы.
Бесплатно
Статья научная
По часовым данным ст. «Иркутск» за 1958-1992 гг. проведен анализ изменчивости электронной концентрации в максимуме F2-слоя N m при разных уровнях солнечной и геомагнитной активности. В качестве характеристик этой изменчивости использованы стандартное отклонение s( x ) флуктуаций N m относительно спокойного уровня x =( N m/ N m0-1)·100 % и средний сдвиг этих флуктуаций x ave. Для этого создана эмпирическая модель электронной концентрации N m0 в максимуме F2-слоя для магнитоспокойных условий. Получено, что изменчивость N m слабо зависит от уровня солнечной активности и в первом приближении эту зависимость можно не учитывать. Зависимость изменчивости N m от геомагнитной активности является одной из основных, наряду с зависимостями от времени суток и сезона. В целом дисперсия s 2( x ) для спокойных условий меньше, чем для периодов высокой геомагнитной активности. Однако в периоды высокой геомагнитной активности ее дальнейший рост не приводит к увеличению дисперсии s 2( x ). При высокой геомагнитной активности сдвиг x ave в основном отрицателен, и с ростом геомагнитной активности он продолжает увеличиваться по абсолютной величине. В результате при достаточно высокой геомагнитной активности возможно выполнение условия x ave2>s 2( x ).
Бесплатно
Статья научная
Исследование вариаций потоков электронов внешнего радиационного пояса Земли (РПЗ) и их связи с процессами на Солнце является одной из важных задач эксперимента с прибором «Электрон-М-Песка» на борту солнечной обсерватории «Коронас-Фотон». Данные о потоках релятивистских и субрелятивистских электронов, полученные прибором «Электрон-М-Песка» в течение 2009 г., использовались для изучения динамики внешнего РПЗ в минимуме солнечной активности (СА). Был выполнен анализ возрастаний потоков релятивистских электронов внешнего РПЗ, наблюдавшихся на высоте 550 км после слабых магнитных возмущений, вызванных приходом к Земле высокоскоростного солнечного ветра. Геомагнитные возмущения, вызванные приходом высокоскоростных потоков солнечного ветра и приведшие к вариациям потоков электронов, были малы, т. е. значительных бурь и суббурь в рассматриваемый период не наблюдалось, но на ряде высокоширотных наземных станций имело место возрастание волновой активности. Сделано предположение, что именно волновая активность стала причиной вариаций потоков релятивистских электронов
Бесплатно
Статья научная
Проведено статистическое исследование связи доплеровских скоростей течений плазмы и параметров магнитного поля при появлении активных областей в фотосфере Солнца по данным SOHO/MDI. Рассмотрены 224 возникающие активные области с разными пространственными масштабами и положением на диске Солнца. Проанализированы связи: 1) отрицательных доплеровских скоростей с положением возникающих активных областей на диске; 2) отрицательных и положительных доплеровских скоростей с параметрами магнитного поля в активных областях, возникающих в центральной части солнечного диска (вертикальная составляющая); 3) отрицательных и положительных доплеровских скоростей с параметрами магнитного поля в активных областях, возникающих вблизи лимба (горизонтальная составляющая); 4) скорости роста магнитного потока с напряженностью выходящих магнитных полей; 5) доплеровских скоростей и параметров магнитного поля в первые часы появления активных областей с величиной полного беззнакового магнитного потока в максимуме их развития.
Бесплатно
Статья научная
В работе исследована связь ASY-H -индекса, характеризующего интенсивность частичного кольцевого тока, с параметрами межпланетной среды и авроральной активностью на главных фазах магнитных бурь, индуцированных солнечным ветром (СВ) разных типов. За период 1979-2017 гг. было отобрано 107 магнитных бурь, индуцированных такими типами СВ, как CIR (Corotating Interaction Region) и ICME (Interplanetary Coronal Mass Ejection). Рассматривались магнитные бури с минимальным значением Dst -индекса Dst min≤-50 нТл. Показано, что на главных фазах магнитных бурь, индуцированных CIR и ICME, средние значения индекса ASY-H ( ASY aver) увеличиваются с ростом электрического поля СВ и южной B z-компоненты ММП. Связь между ASY aver и скоростью СВ не обнаружена. Тип СВ не влияет на вариации ASY aver. Установлено, что и для CIR, и для ICME средние значения индексов AE ( АЕ aver) и K р ( K р aver) коррелируют с ASY aver. Наибольший коэффициент корреляции между АЕ aver и ASY aver ( r =0.74) наблюдается для магнитных бурь, индуцированных CIR. Более тесная связь между K р aver и ASY aver ( r =0.64) наблюдается для магнитных бурь, индуцированных ICME. Вариации ASY aver коррелируют с Dst min. Cвязь между ASY aver и скоростью развития главной фазы магнитной бури слабая.
Бесплатно
Связь квазипериодических возмущений в хвосте магнитосферы с наземными пульсациями типа Pi2
Статья научная
Рассмотрено событие, в котором Pi2 были связаны с осцилляциями направленного к Земле потока плазмы. По нашему мнению, модуляция потока плазмы обусловлена волноводной модой плазменного слоя, возбуждающей альфвеновские волны. Импульсные возмущения Pi2 в ночной магнитосфере обычно представляются просто как затухающий цуг колебаний в момент начала суббури. Однако в структуру колебаний Pi2 могут давать вклад несколько почти одновременных источников. В частности, для некоторых событий пульсации Pi2 были интерпретированы как вынужденный отклик на квазипериодические вариации направленного к Земле потока плазмы в хвосте магнитосферы (Bursty Bulk Flows) [1]. В данной работе мы более детально рассмотрим одно из этих событий с несколько иной точки зрения.
Бесплатно
Связь летней тропосферной циркуляции с циркуляцией стратосферы в конце зимы
Статья научная
Исследуются изменения корреляционных связей между весенними вариациями циркуляции в стратосфере и летней тропосферной циркуляцией в Северном полушарии с 1950 по 2007 г. Хорошее соответствие распределений коэффициентов корреляции, построенных по наблюдательным данным и данным NCEP/NCAR Reanalysis за 1958-1966 гг., позволило использовать последние для исследования динамики корреляционных полей за длительный период. Были выделены две модели распределения коэффициентов корреляции: модель А с полюсами положительной корреляции над Европой и Восточной Сибирью и полюсами отрицательной корреляции над Арктикой и Западной Сибирью; модель Б с полюсом положительной корреляции над Арктикой и полюсами отрицательной корреляции над Европой и Восточной Сибирью. Модель А преобладала в 1950-1970 и 1980-1995 гг., модель Б - в 1970-1980 и с 1995 г. до настоящего времени.
Бесплатно
Связь между Dst и Bz для геомагнитных бурь в 23-м солнечном цикле
Статья научная
В работе выполнен статистический анализ пиковых значений геомагнитного индекса Dst для 1497 возмущений, выявленных за период с 1997 по 2006 г. Отдельно рассмотрены случаи DstDstDst и Bz. Время задержки между Bz and Dst обычно составляет от 3 до 6 ч.
Бесплатно
Статья научная
Для трех девятисуточных интервалов, включающих спокойные периоды и периоды геомагнитных бурь, проведен сравнительный анализ динамики характеристик пульсаций типов Pc5 и Pi1 и потоков релятивистских электронов на геостационарной орбите. Показано, что значительное увеличение потоков релятивистских электронов происходит при одновременном увеличении мощности глобальных пульсаций Рс5 и индекса среднеширотных иррегулярных пульсаций Pi1. Исследованы коррелятивные связи характеристик геомагнитных пульсаций типов Pi1 и Рс5 с уровнем потока релятивистских электронов на геостационарной орбите на восстановительной фазе магнитных бурь. Показано, что коэффициент корреляции максимальных потоков релятивистских электронов на восстановительной фазе магнитной бури с параметром среднеширотных пульсаций Pi1 несколько выше, чем со скоростью солнечного ветра.
Бесплатно
Связь между солнечно-магнитосферной активностью, явлением Эль-Ниньо и эволюцией тропических циклонов
Статья научная
Представлены результаты статистического анализа следующих временных рядов: • ·активности тропического циклогенеза (ТЦ) в северо-западной части Тихого океана; • солнечной активности и вызываемых ею возмущений в магнитосфере Земли; • мощного климатообразующего фактора - явления Эль-Ниньо.
Бесплатно
