Статьи журнала - Солнечно-земная физика
Все статьи: 599
Статья научная
Метод корреляционных функций флуктуаций амплитуды и фазы сигнала (КФАФ) используется для обработки колебаний в моделях одномерного и двумерного прямоугольного резонаторов. Для всех случаев получено универсальное соотношение, которое устанавливает связь между периодом повторения пиков на функциях КФАФ и разностью соседних собственных частот Δω i в спектре сигнала. Показано, что для двумерной стоячей волны эта разность может иметь только два значения, каждое из которых соответствует собственным частотам одномерных стоячих волн. Предлагаемый в данной работе метод позволяет обнаруживать все возможные одномерные стоячие волны, которые могут возникать в исследуемом объекте.
Бесплатно
Статья научная
Изучена связь параметров корональных выбросов массы, зарегистрированных LASCO и связанных с эруптивными протуберанцами, с удаленностью осей КВМ от пояса корональных стримеров. Исследованы закономерности отклонения траекторий КВМ от радиального направления.
Бесплатно
Северно-южная асимметрия ультранизкочастотных колебаний электромагнитного поля Земли
Статья научная
В статье представлен результат экспериментального исследования северно-южной асимметрии ультранизкочастотных электромагнитных колебаний IPCL по данным наблюдения в обсерватории «Мирный» (Антарктида). IPCL возбуждаются в дневном секторе овала полярных сияний в диапазоне периодов 3-10 мин и представляют собой один из самых мощных типов колебаний магнитосферы Земли. Эти колебания были обнаружены в 70-х гг. прошлого века в ходе полярных экспедиций ИФЗ АН СССР, организованных проф. В.А. Троицкой. Мы показали, что активность IPCL в «Мирном» зависит от наклона силовых линий межпланетного магнитного поля (ММП) к плоскости геомагнитного экватора (северно-южной асимметрии) перед фронтом магнитосферы. Результат свидетельствует о контролирующем воздействии ММП на режим колебаний магнитосферы и дает основание высказать гипотезу о том, что IPCL представляют собой вынужденные колебания нелинейной динамической системы, важнейшими структурными элементами которой являются дневные полярные каспы. Статья посвящается памяти профессора В.А. Троицкой (1917-2010).
Бесплатно
Северо-Южная асимметрия геомагнитной активности и электрическое поле солнечного ветра
Статья научная
Исследуется асимметрия геомагнитной активности в Северном и Южном полушариях. Показано, что асимметрия тем больше, чем выше уровень магнитной активности. Обнаружено, что асимметрия полушарий проявляется в компоненте 06-18 GMT суточной вариации магнитной активности, а в компоненте 00-12 GMT асимметрия отсутствует полностью. Предполагается, что причиной северо-южной асимметрии являются меридиональные токи Педерсена, текущие между высокими и средними широтами в ионосфере. Предложена качественная модель образования асимметрии, связанная с электрическим полем солнечного ветра.
Бесплатно
Сезонная и межгодовая изменчивость атмосферной эмиссии атомарного кислорода 557.7 нм
Статья научная
Рассматривается сезонная и межгодовая изменчивость интенсивности линии 557.7 нм атмосферной эмиссии атомарного кислорода и ее зависимость от солнечной активности в 23-м солнечном цикле. Используются экспериментальные данные наблюдения эмиссии 557.7 нм в Восточной Сибири, полученные в 1997-2008 гг., и атмосферная модель NRLMSIS-00. Для отдельных рассматриваемых характеристик эмиссии 557.7 нм отмечается различие между экспериментальными данными наблюдений и модельными аппроксимациями для 23-го солнечного цикла. Обсуждаются возможные причины обнаруженных расхождений.
Бесплатно
![Сезонные и межгодовые вариации атмосферной эмиссии [OI] 630 нм по данным наблюдений в регионе Восточной Сибири в 2011-2017 гг](/file/thumb/142220290/sezonnye-i-mezhgodovye-variacii-atmosfernoj-jemissii-oi-630-nm-po-dannym.png "Сезонные и межгодовые вариации атмосферной эмиссии [OI] 630 нм по данным наблюдений в регионе Восточной Сибири в 2011-2017 гг")
Статья научная
По результатам наблюдений собственного излучения верхней атмосферы Земли в регионе Восточной Сибири исследован сезонный ход и межгодовые вариации атмосферной эмиссии атомарного кислорода [OI] 630 нм. Среди особенностей сезонного хода этой эмиссии отмечены выраженный летний максимум, осенний минимум и сильная межгодовая изменчивость в зимние месяцы, а также увеличение коэффициента корреляции со среднемесячным значением индекса солнечной активности F 10.7 в периоды, близкие к равноденствиям. Рассмотрены возможные причины и явления, включая солнечную активность, которые формируют сезонный ход и межгодовые вариации атмосферной эмиссии 630 нм. В работе использовались данные наблюдений, выполненных в Геофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН (52° N, 103° E) в 2011-2017 гг.
Бесплатно
Статья научная
По данным Иркутского дигизонда (52° N, 104° Е) по методике авторов рассчитаны отношения основных газовых составляющих [O]/[N 2] и [O 2]/[О] на высотах ниже максимума ионосферного слоя F1 в спокойных и возмущенных геомагнитных условиях для разных сезонов последнего минимума солнечной активности. Получено, что во все сезоны трех лет, кроме осени, среднее отношение [O]/[N 2] максимально в 2007 г. и в спокойные, и в возмущенные дни. В осенний период это отношение значительно возрастает (на 30 %) от 2007 к 2009 г. Проведено сравнение наших оценок [O]/[N 2] с данными по GUVI [http://guvi.jhuapl.edu/], получено разумное соответствие для отдельных сезонов.
Бесплатно
Сейсмоионосферные эффекты в F2-cлое во время гелиогеофизических возмущений
Статья научная
Исследовались свойства перемещающихся ионосферных возмущений электронной концентрации (горизонтальные размеры 1-3 тыс. км, превышение над фоном 15-30 %), образующихся в слое F2 за 10-15 ч до катастрофических землетрясений в спокойных и возмущенных условиях. Неоднородности движутся горизонтально на расстояния свыше 10000 км с околозвуковой скоростью по траекториям, ориентированным примерно по дуге большого круга, проходящего через соответствующий эпицентр. Информативность проводимого исследования обусловливалась пространственно-временными различиями динамики ионосферы, характерной для возмущенных условий, и динамики сейсмогенных ква-зидетерминированных макромасштабных ионосферных неоднородностей, устойчивых по форме и скорости движения, но со случайными моментами возникновения.
Бесплатно
Серфинг в нелинейных волнах и космические лучи
Статья научная
В работе показана возможность генерации космических лучей (КЛ) вплоть до энергий порядка 10 20 эВ за счет серфотронного ускорения частиц (серфинга) в волнах потенциала, движущихся в слабозамагниченной космической плазме. Обсуждаются проблемы, возникающие при реализации серфинга. Делается вывод о том, что в рамках серфинга представляется возможным дать приемлемую картину происхождения КЛ.
Бесплатно
Статья научная
В 2011 г. в ИСЗФ СО РАН было начато развертывание постоянно действующей сети приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. К настоящему моменту в Сибирском регионе на регулярной основе функционируют девять измерительных пунктов сети SibNet (восемь постоянных и один временный). На этих пунктах расположены двенадцать приемников: девять мультичастотных мультисистемных приемников Javad и три специализированных приемника NovAtel GPStation-6, предназначенных для измерения ионосферных фазовых и амплитудных мерцаний. Развернутая сеть позволяет проводить широкий спектр ионосферных исследований, а также изучать качество позиционирования на основе навигационных систем в различных гелиогеофизических условиях. В настоящей статье приведены общая информация о сети, ее технические характеристики и современное состояние, а также сформулированы основные задачи, которые могут решаться с помощью развернутой сети.
Бесплатно
Сибирский радиогелиограф: первые результаты
Статья научная
Начаты регулярные наблюдения активных процессов в атмосфере Солнца с помощью первой очереди многоволнового Сибирского радиогелиографа - Т-образной 48-антенной решетки с диапазоном рабочих частот 4-8 ГГц и мгновенной полосой приема 10 МГц. Антенны установлены на центральных антенных постах Сибирского солнечного радиотелескопа, максимальная база 107.4 м, угловое разрешение до 70ʹʹ. Приведены примеры наблюдений диска Солнца на различных частотах, «отрицательных» всплесков и солнечных вспышек. Чувствительность по компактным источникам достигает 0.01 солнечных единиц потока (≈10-4 от полного потока Солнца) при времени накопления 0.3 с. Высокая чувствительность радиогелиографа обеспечивает мониторинг солнечной активности и позволяет исследовать активные процессы по характеристикам их микроволнового излучения, включая сверхслабые события, не регистрировавшиеся ранее
Бесплатно
Силовой баланс в токовых слоях в бесстолкновительной плазме
Статья научная
В работе выводится дивергентная форма уравнения силового баланса для бесстолкновительной плазмы в приближении квазинейтральности, при котором исключены электрическое поле и плотность тока. Для стационарного пространственно одномерного токового слоя с постоянной нормальной компонентой магнитного поля и замагниченными электронами впервые получена форма этого уравнения в виде закона сохранения. Уравнение в такой форме необходимо для правильной постановки граничных условий при моделировании несимметричных токовых слоев, а также для контроля стационарности получаемого в моделях численного решения. Кроме того, рассматривается выполнение этого уравнения для двух типов стационарных конфигураций тонкого токового слоя, которые получены при помощи численной модели. Выведенное уравнение позволяет разрабатывать модели несимметричных токовых слоев, в частности, токовых слоев на флангах магнитопаузы в хвосте магнитосферы.
Бесплатно
Событие синхронных возмущений в ионосфере и геомагнитном поле над станцией Казань
Статья научная
Выполнен анализ явлений, сопровождающих событие синхронной ночной ионосферной и геомагнитной возмущенности в УНЧ-диапазоне с периодами 35-50 мин в районе среднеширотной станции Казань в глобально-магнитоспокойное время. Сопоставление динамических спектров и вейвлет-картин изучаемой возмущенности показало совпадающие спектральные особенности одновременных возмущений критической частоты слоя F2 и H -, D -, Z -компонент геомагнитного поля. Принадлежность рассматриваемых возмущений к классу быстрых магнитозвуковых волн установлена изучением спектральных особенностей критической частоты слоя F2 над Казанью и возмущений H - и D -компонент геомагнитного поля на магнитных станциях, отличающихся от Казани по долготе и широте. Анализ параметров солнечного ветра, межпланетного магнитного поля (ММП) и значений аврорального индекса AL в рассматриваемом временном интервале показал, что изучаемое событие связано с возмущенностью Bz -компоненты ММП и происходит в условиях развития суббури.
Бесплатно
События 02.08.2002. 1. Особенности продольных токов суббури
Статья научная
[1] Предложена модель расположения в возмущенной магнитосфере системы генераторов продольных токов. Отмечено, что основные токи Педерсена в возмущенной ионосфере аврорального овала - меридиональные, соединяющие противоположно направленные продольные токи (ПТ) двух соседних зон Ииджимы и Потемры (ИП). Этот факт дополняет доминирующую в литературе концепцию токов, в которой токовый клин суббури играет основную роль. Получены графики изменений в ходе рассмотренной суббури интенсивности ПТ в каждой из трех зон Ииджимы и Потемры Северного полушария. Эти новые данные свидетельствуют, что в ходе возмущения сохраняется равенство интенсивностей ПТ зоны 1 и суммы ПТ зон 2 и 0. Равенство означает, что упомянутые три генератора составляют единую систему. Обнаружены также неравенства интенсивностей двух ПТ разного знака в каждой зоне ИП, одновременно наблюдаемых в утреннем и вечернем секторах. Предложена концептуальная модель образования названной асимметрии утро-вечер. В модели кроме ПТ, которые замыкаются в ионосфере Северного полушария, представлены также ПТ, связывающие два полушария. Обоснован вывод, что глобальное магнитосферное динамо работает как генератор напряжения при сравнительно спокойных (средних) условиях, так же как во время бурь.
Бесплатно
События 17.08.01. I. Развитие цикла накопление-разгрузка на фоне бури
Статья научная
На фоне управляемой бури с АЕ max>800 нТл наблюдалась суббуря (storm-time substorm), которая, однако, развивалась как цикл загрузка-разгрузка, характерный для изолированных суббурь с последовательными фазами роста и расширения. Отмечены также различия между наблюдаемым событием и типичными (изолированными) суббурями. Описан ранее не известный факт - два последовательных скачкообразных начала фазы расширения суббури (expansion phase, EP): первая стадия, EP-1, сопровождалась началом разрыва тока (current disruption, CD) в ближнем хвосте и образованием продольных токов (ПТ) токового клина суббури (substorm current wedge, SCW); и вторая стадия, EP-2, сопровождалась ростом АЕ, мощности возмущения в ближнем хвосте и скачком скорости MR-2. Сделан вывод, что оба начала, EP-1 и EP-2, опережают начала быстрого течения пульсирующих объемных потоков (BBF) плазмы в хвост (tailward) и проявление процессов магнитного пересоединения (MR) в среднем хвосте. Этот вывод противоречит сценарию Outside-In и поддерживает сценарий Inside-Out, как и сценарий глобального альфвеновского взаимодействия (Global Alfvenic Interaction, GAI).
Бесплатно
Современный нагревный стенд для исследования ионосферы средних широт
Статья научная
Создание новых устройств для проведения исследований в области физики верхней атмосферы и околоземного космического пространства, на которых можно проводить контролируемые эксперименты по модификации ионосферы мощным коротковолновым излучением, является актуальной задачей сегодняшнего дня в области солнечно-земной физики, прогнозирования космической погоды, эксплуатации спутниковых группировок в околоземном космическом пространстве, радиосвязи и радиолокации. В работе описывается современный нагревный стенд, разрабатываемый в рамках Национального гелиогеофизического комплекса Российской академии наук, приводится обзор задач, которые можно решать с его помощью, обсуждаются его основные технические характеристики, и дается описание окружающей стенд наблюдательной инфраструктуры. В работе обосновывается перспективность создания в средних широтах Восточной Сибири нагревного стенда, который может излучать в частотном диапазоне 2.5-6.0 МГц с эффективной мощностью порядка нескольких сотен мегаватт. Важно, что стенд будет находиться в окружении многофункциональных инструментов, таких как современный радар некогерентного рассеяния, мезосферный и стратосферный лидар, а также набора современных оптических и радиофизических наблюдательных систем, которые могут обеспечить широкие возможности диагностики искусственных плазменных возмущений и искусственных образований оптического свечения верхней атмосферы.
Бесплатно
Статья научная
Разработан метод объединения многочисленных разрозненных по времени однотипных рядов измерений в единый средневзвешенный ряд, определенный на промежутке времени, охватывающем все первоначальные измерения. На основе этого метода по данным измерений спутников серии GOES синтезированы ряды среднесуточных данных потока мягкого рентгеновского излучения Солнца и величины магнитного поля Земли на протяжении 22 и 23 циклов солнечной активности. Поток рентгеновского излучения был разделен на два компонента: «вспышечный» и «фоновый». Аналогичным методом на этом же интервале времени был синтезирован среднесуточный поток космических лучей по измерениям сети нейтронных мониторов, разбросанных по всей земной поверхности. В результате построения комбинированной спектральной периодограммы в вышеперечисленных средневзвешенных рядах данных обнаружены квазипериодические компоненты с периодами от нескольких дней до года для каждого из солнечных циклов в отдельности. Значения выявленных квазипериодов отражают средние времена жизни активных образований солнечной атмосферы и ее дифференциальное вращение. Исследованы функции взаимной корреляции вспышечного и фонового компонентов рентгеновского потока солнечного излучения с потоком космических лучей и величиной магнитного поля Земли. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты 06-04-48792, 06-02-16268, 06-05-64200, 07-02-00379), Президиума РАН (Программа «Изменения окружающей среды и климата»).
Бесплатно
Солнечная активность и динамические процессы в атмосфере и теплосодержании Мирового океана
Статья научная
В рамках развиваемой авторами модели влияния солнечной активности на параметры земной климатической системы, управляющие потоком энергии, уходящей от Земли в космос в высокоширотных областях, представлен сценарий климатических изменений в XX в. Обсуждаются закономерности изменений циркуляции в атмосфере и океане. Особое внимание уделяется рассмотрению причин «похолодания» в течение 1940-1976 гг. в Северном полушарии и природы аномального возрастания теплосодержания земной климатической системы (океана) в период 1969-1980 гг. Показано, что эти явления - следствие изменений циркуляции в атмосфере и океане (в частности, изменения термохалинной циркуляции в Северной Атлантике), теплообмена между океаном и атмосферой и криосферой. Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН № 16, Программы ОНЗ РАН № 7.11.2 и проекта РФФИ № 06-05-81011-Бел_а.
Бесплатно
Солнечная активность и сейсмичность Земли
Статья научная
С использованием результатов непрерывных длительных наблюдений за 50 лет (включающих с 20-го по 24-й солнечные циклы) исследуется связь сейсмичности Земли с солнечной активностью. Увеличение числа сильных землетрясений на планете происходит на фазе спада солнечной активности, когда имеет место усиление потоков заряженных частиц из высокоширотных корональных дыр, а также в минимуме солнечной активности, когда интенсивность галактических космических лучей достигает максимальных значений. Рассмотрено изменение числа сильных землетрясений (с магнитудой М ≥6) в связи с вариациями интенсивности галактических космических лучей, форбуш-понижениями и наземными возрастаниями интенсивности солнечных космических лучей (GLE-события). Показано, что число сильных землетрясений увеличивается после форбуш-понижений с запаздыванием во времени от ~1 до ~6 сут в зависимости от амплитуды форбуш-понижения, а после GLE-событий число сильных землетрясений увеличивается на ~8-й день. В количестве сильных землетрясений наблюдается полугодовая вариация, которая как бы следует за полугодовой вариацией космических лучей с задержкой ~1-2 мес. Высказано предположение, что связь солнечной активности с сейсмичностью Земли является опосредованной и осуществляется через модуляцию галактических космических лучей и атмосферные процессы, которые провоцируют появление землетрясений в регионах, где ситуация уже была подготовлена тектонической деятельностью.
Бесплатно
Солнечно-земные связи и здоровье человека
Статья научная
Материалом для анализа послужили результаты трехмесячного мониторинга артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) у 33 пациентов с диагнозом «гипертония», проведенного в период 2001-2003 гг. во Всесоюзном кардиологическом центре на фоне терапии двумя группами лекарств (1-арифон ретард и 2-арифон ретард + престариум 4 мг). Было осуществлено всего 5694 измерения физиологических показателей. Проведены однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) и много факторный дисперсионный анализ (MANOVA), чтобы определить статистическую достоверность влияния геомагнитного активности (ГМА) на АД и ЧСС, с учетом назначенного лечения и пола участников обследуемой группы. Было получено, что с ростом уровня геомагнитной активности достоверно повышаются систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и ЧСС у пациентов, страдающих гипертонией. Вторая группа пациентов, лечившихся двумя типами лекарств, реагирует более выраженно на изменения геомагнитной активности (ГМА), чем первая группа. Самые высокие значения изменения физиологических показателей бьши установлены в день 0 (т.е. совпадающий с пиком ГМА). Кроме того, мы наблюдали изменения исследуемых показателей еще за день (день -1) до пика ГМА, и они сохранялись до первого дня (+1)после пика ГМА.О Сравнение результатов с подобными исследованиями здоровых людей, проведенными в Софии, показало, что у больных людей ЧСС сильнее реагирует на ГМА, а также у женщин реакция на ГМА выраженней, чем у мужчин. Исследования проводились при частичной поддержке Болгарского Национального фонда научных исследований в рамках договора ФНИ - Л - 1530/05.
Бесплатно
