научный журнал по геофизике Геомагнетизм и аэрономия ISSN: 0016-7940

ГОКОВ А.М., ГРИТЧИН А.И., ТЫРНОВ О.Ф. — 2008 г.

Приведены результаты наблюдений за состоянием среднеширотной D-области ионосферы в период солнечного затмения 29 марта 2006 г. по изменениям характеристик частично отраженных КВ-сигналов и радиошумов на частоте f=2.31 МГц. Установлено, что характерные процессы продолжались в течение 2–4 часов и вызваны в основном охлаждением атмосферного газа, уменьшением скорости ионизации и последующим уменьшением концентрации электронов. Экспериментально обнаружен рост концентрации электронов в среднем на 200–250% примерно через 70–80 мин после начала затмения на высотах 90–93 км и примерно через 240 мин после окончания солнечного затмения на высотах 81–84 км, продолжавшийся около 3–4 ч. Такое поведение N обусловлено, по-видимому, высыпанием электронов из магнитосферы в атмосферу во время солнечного затмения и после него. На основе этой гипотезы по экспериментальным данным оценены потоки высыпающихся электронов, которые составили порядка 107 108 м-2 с-1.

ЕРОХИН Н.С., ИЖОВКИНА Н.И., КЛОС З., МИХАЙЛОВСКАЯ Л.А., ПРУТЕНСКИЙ И.С., ПУЛИНЕЦ С.А., РОТКЕЛЬ Х. — 2008 г.

Представлены данные измерений широкополосного волнового излучения в верхней ионосфере в области геомагнитного экватора (спутниковый эксперимент “АПЭКС”). Показано, что наблюдавшееся электромагнитное излучение в ямке плазменной плотности могло быть связано с образованием крупномасштабной плазменной полости в окрестности геомагнитной экваториальной поверхности. При затухании плазменных вихревых структур и электростатических колебаний, распространяющихся поперек геомагнитных силовых линий и пересекающих геомагнитную экваториальную поверхность, в области нагрева могла образоваться крупномасштабная ямка плазменной плотности. Яркость наблюдавшегося электромагнитного излучения на частотах выше собственных частот плазмы, локальной плазменной и/или верхнегибридной, уменьшается с ростом указанных собственных частот.

СЕРГЕЕВ И.Ю., СОРОКИН В.М., ЯЩЕНКО А.К. — 2008 г.

Рассмотрена модель генерации возмущения полного электронного содержания ионосферы и формирования узкополосного спектра электромагнитного возмущения на Земле во время полета ракеты на горизонтальном участке ее траектории. Показано, что изменение полного электронного содержания вызвано распространением в ионосфере импульса акустико-гравитационных волн, генерируемого при полете ракеты на горизонтальном участке траектории. Этот импульс в нижней ионосфере формирует горизонтальные неоднородности ионосферной проводимости. Наведенные фоновым электромагнитным полем в этих неоднородностях электрические токи служат излучателями дискретных мод когерентных гиротропных волн, распространяющихся в горизонтальном направлении в проводящем слое нижней ионосферы конечной толщины. Проведен расчет линейчатого спектра электромагнитных возмущений. Результаты расчетов согласуются с данными наблюдений.

ПЕРМИНОВ В.И. — 2008 г.

Представлены эмпирические аппроксимации поведения вращательной температуры излучения атмосферной системы молекулярного кислорода, полученные на основе систематизации данных многолетних наземных наблюдений при различных гелиогеофизических условиях.

КЛЕЙМЕНОВА Н.Г., КОЗЫРЕВА О.В., КУБИЦКИ М., МИХНОВСКИ С. — 2008 г.

Выполнен анализ наблюдений вариаций вертикальной компоненты атмосферного электрического поля Ez в среднеширотной польской обс. Свидер (геомагнитная широта 47.8°) в условиях “хорошей погоды” во время 14 магнитных бурь. Впервые обнаружен эффект главной фазы магнитной бури в дневных среднеширотных вариациях Ez при отсутствии локальных геомагнитных возмущений. Большие ( 100 300 В/м) уменьшения напряженности электрического поля Ez в обс. Свидер наблюдались в дневное время одновременно с началом развития суббури в ночном секторе авроральных широт (обс. Колледж). Обнаруженные эффекты свидетельствует о том, что усиление межпланетного электрического поля во время главной фазы магнитной бури, развитие магнитосферных суббурь и вторжение энергичных электронов в ночную авроральную ионосферу могут приводить к значительным возмущениям в атмосферном электрическом поле на средних широтах.

ЕГОРОВ И.Б., КРАШЕНИННИКОВ И.В., ПАВЛОВА Н.М. — 2008 г.

Оценивается величина среднеквадратичной погрешности прогнозирования прохождения радиоволн с использованием модели IRI-2001 на примере данных за март 2002–2007 гг.: наклонного радиозондирования для двух практически перпендикулярных трасс Англия–ИЗМИРАН ( 2500 км) и Кипр–ИЗМИРАН ( 2300 км) и вертикального радиозондирования ионосферы в общей точке (ИЗМИРАН). Период наблюдений охватывает большой диапазон значений солнечной активности – число солнечных пятен R изменялось от 112 в максимуме (2002 г.) до 4.8 в минимуме (2007 г.). В работе представлены результаты согласованного анализа комплексных экспериментальных данных с точки зрения соответствия их описания моделью IRI-2001, дополненной расчетом частоты соударений электронов.

ГРИГОРЕНКО Е.И., ЛЯШЕНКО М.В., ЧЕРНОГОР Л.Ф. — 2008 г.

Представлены результаты наблюдений эффектов в ионосферной плазме, вызванных частным (около 77%) затмением Солнца (ЗС) 29 марта 2006 г. Экспериментальные данные получены с помощью радара некогерентного рассеяния в г. Харькове. В момент максимальной фазы ЗС наблюдалось уменьшение критической частоты слоя F2 ионосферы на 18%, концентрации в максимуме области F2 на 33% и увеличение высоты максимума zm на 30 км. Затмение Солнца вызвало уменьшение температуры электронов на 150–300 К и ионов на 100–200 К в диапазоне высот 210–490 км. Выявлено увеличение относительной концентрации ионов водорода во время максимальной фазы ЗС на 25–20% в диапазоне высот 900–1200 км. Проведен расчет параметров динамических процессов и теплового режима ионосферной плазмы во время ЗС.

ГОЛЫГИН В.А., САЖИН В.И., УНУЧКОВ В.Е. — 2007 г.

Предложен способ адаптации к текущим условиям параметров ионосферного радиоканала. В качестве информации, характеризующей текущее состояние канала, используются данные наблюдений временного поведения сигналов радиостанций с известным местоположением и набором рабочих частот – так называемых реперных радиостанций. Создана установка, позволяющая с применением простых средств определять моменты радиовосходов и радиозаходов на реперных радиолиниях. Разработана методика, связывающая для этих моментов рабочие частоты станций с максимально-применимыми частотами трасс. Посредством приближенного решения обратной задачи, с использованием для расчета распространения радиоволн метода характеристик и задания ионосферы по среднемесячной глобальной полуэмпирической модели, проводится уточнение высотного профиля электронной концентрации в определенной области пространства. Выполнена оценка эффективности предложенного способа адаптации параметров ионосферного радиоканала по данным вертикального зондирования и показана целесообразность практического применения такой адаптации.

ИВАНОВ К.Г. — 2007 г.

Краткий обзор работ по связям активных волокон с геомагнитными возмущениями, выполненных в 1953–1974 гг. в Геофизическом Институте ЧССР [Bednarova-Novakova and Halenka, 1974], и работ по связям активных волокон с межпланетными МГД-возмущениями, выполненных в 1996–2006 гг. в ИЗМИРАН автором с сотрудниками. Комплекс результатов этих работ служит основанием для вывода, что коронально-хромосферная плазма, связанная с активными волокнами, является главным источником плазмы в потоках солнечного ветра на орбите Земли.

ГРОМОВА Л.И., ДРЕМУХИНА Л.А., ЛЕВИТИН А.Е., ПАЛЬШИН Н.А. — 2007 г.

На основе модели крупномасштабных высокоширотных токовых систем, разработанной в ИЗМИРАН (модель IZMEM) показано, что в период эксперимента “BEAR” по регистрации электромагнитного поля на скандинавском полигоне 1 июня–15 июля 1998 года генераторами длиннопериодных геомагнитных вариаций являлись как авроральные электроструи, так и токовые системы, сосредоточенные в полярной шапке. Именно околополюсные токовые системы, превалирующие в высокоширотной ионосфере в периоды спокойного состояния магнитосферы, которое определяется присутствием в солнечном ветре северной вертикальной (Bz > 0) компоненты вектора межпланетного магнитного поля, являются ответственными за магнитотеллурические поля.

БРЕУС Т.К., ОЖЕРЕДОВ В.А. — 2007 г.

Анализируются ритмы гелиогеомагниной активности и их динамика в цикле солнечной активности (СА). Гелиогеомагнитные ритмы представляют собой смесь периодического сигнала и шумовой компоненты, отличающейся от периодического сигнала существенной непредсказуемостью. Поэтому для их анализа использовались оптимизированные по гладкости методы фильтрации, и с их помощью выделялись периодические компоненты ритмов. Выявлены короткопериодические ритмы Kp-индекса геомагнитной активности и чисел Вольфа (W). Показана их динамика в циклах СА. В ритмах Kp-индекса, в отличие от W, присутствуют отчетливо выделяемые около-полусемидневные и другие компоненты, являющиеся гармониками периода собственного вращения Солнца. Сопоставление ритмов Kp-индекса и Dst-индекса свидетельствует о существенном сходстве их сезонных и годовых вариаций. Показано, что ритмы гелиогеомагнитной активности могли быть внешними синхронизаторами биологических ритмов, интегрировавшись в их эндогенную временную структуру в процессе эволюции, и что зависимость популяционных макропараметров от W значительно слабее, чем от Kp-индекса.

САРЫЧЕВ В.Т. — 2007 г.

По результатам измерения на КА “АСЕ” исследуются статистические характеристики межпланетного магнитного поля (ММП) в зависимости от длительности интервалов усреднения. Приводятся распределения направлений вектора индукции B, оценки дисперсии и коэффициента эксцесса его компонентов. Предлагается полимодальная модель функции плотности распределения вариаций компонентов вектора B, и приводятся оценки значений параметров этой модели, обеспечивающие аппроксимацию эмпирических распределений с точностью до сотых долей процента.

МЕЦХВАРИШВИЛИ И.Р., МЕЦХВАРИШВИЛИ М.Р., МЕЦХВАРИШВИЛИ Р.Я., МИМИНОШВИЛИ З.Н., НЕКРАСОВА Л.В., ХАЗАРАДЗЕ Н.Г., ХОРБАЛАДЗЕ Л.Р., ЭЛИЗБАРАШВИЛИ М.А. — 2007 г.

На основе сопоставления случаев уменьшения отношения An/A (где An и A соответственно амплитуды суточных колебаний нейтронной и жесткой компонент КЛ) к моментам прохождения Землей нейтрального межпланетного магнитного поля (ММП) показано, что наиболее геоэффективным для стимулирования крупных разрушительных землетрясений с магнитудой M 6 является процесс пересечения Землей нейтрального слоя ММП. Выявлен 11-летний период цикличности вероятности возникновения указанных землетрясений.

2007

ЗВЕРЕВ В.Л., ТОЛОЧКИНА С.В., ХВИЮЗОВА Т.А. — 2007 г.

По данным о потоках солнечного ветра и их источников на Солнце были исследованы закономерности вариаций Bz-компоненты межпланетного магнитного поля (ММП). Рассматривались изолированные потоки солнечного ветра, такие как магнитные облака и ударные слои перед ними, невозмущенные гелиосферные токовые слои (ГТС), лидирующие кромки и тела высокоскоростных потоков от корональных дыр (ВСП от КД). Выявлено, что каждый из этих типов изолированных потоков в межпланетной среде имеет свои особенности в изменениях величины и направления Bz-компоненты, связанные как с их имманентными свойствами, так и с условиями их распространения в межпланетной плазме. Для всех этих потоков обязательно появление южной компоненты Bz, и поэтому все они геоэффективны.

КОЗЛОВ В.И., МАРКОВ В.В. — 2007 г.

При смене знака общего магнитного поля Солнца, вариации отношения квадрупольной компоненты поля к дипольной его части проявляются в смене структуры гелиосферного токового слоя (ГТС) с двухсекторной на четырехсекторную и далее на мультисекторную структуру. В это время в ГТС формируется солитоноподобный волновой пакет (солитон огибающей), который и определяет вейвлет-образ гелиосферной бури в космических лучах.

КОЗЛОВ В.И., МАРКОВ В.В. — 2007 г.

Установлен нестационарный переходный колебательный процесс смены знака общего магнитного поля Солнца длительностью 3 года: U-образная динамика в вейвлет-представлении вариаций индекса мерцаний галактических космических лучей (ГКЛ) ( 7, 13–14, 7оборотов Солнца). Переходный колебательный процесс смены знака поля завершается резким и глубоким понижением интенсивности ГКЛ на ветви спада 11-летнего цикла (1972, 1982, 1991 и 2003 гг.). Длительность переходного процесса, находится в обратной зависимости от амплитуды 11-летнего цикла. Затягиванием релаксационных колебаний в “слабых” циклах (20 и 23) объясняется “аномальная” солнечная активность в 1972 и 2003 гг. Уменьшение амплитуды текущего 23 цикла сопровождается увеличением его длительности, что может означать начавшийся сбой 11-летней цикличности. Постоянство энергии, выделяемой в единичном цикле, указывает на то, что 11-летний цикл есть механизм регуляции энергии, предотвращающий Солнце от “перегрева” при критической температуре.

ОГУРЦОВ М.Г. — 2007 г.

Анализ информации о колебаниях солнечной активности и климата на временных промежутках от 130 лет до 4–5 последних веков, включающих в себя результаты инструментальных измерений (числа Вольфа, данные актинометрии, термометрические данные) и косвенные индикаторы (кислотность ледяных кернов, концентрация ионов в полярном льду, температурные дендрореконструкции), произведен для северного полушария и его высокоширотной части. Получено, что наблюдаемая связь между вековыми вариациями активности Солнца и приземной температуры возникает вследствие влияния на климат Земли соответствующего колебания аэрозольной прозрачности стратосферы. Показано также, что долговременные изменения содержания аэрозоля в атмосфере, в свою очередь, могут быть связаны с вековыми циклами в атмосферной ионизации, вызванные колебаниями потоков ионизирующих космических частиц.

ВОВЧЕНКО В.В., ПИЛИПЕНКО В.A., ФЕДОРОВ Е.Н. — 2007 г.

Рассмотрено взаимодействие альвеновской волны с турбулентным слоем (ТС) с аномальной проводимостью. Высокочастотная турбулентность обуславливает появление не только аномальной продольной, но и поперечной проводимостей плазмы. Альвеновские волны могут частично отражаться от ТС, поглощаться в нем и проходить сквозь него. При преобладающей продольной проводимости относительная эффективность этих процессов сильно зависит от поперечного масштаба волны. В случае ТС, тонкого по сравнению с длиной волны, характерным параметром задачи, определяющим эффективность взаимодействия волны со слоем, является резистивная альвеновская длина A, определяемая продольным сопротивлением и альвеновской скоростью над слоем. Сравнение потерь, оцененных по аналитическим соотношениям для тонкого слоя и численно рассчитанных по полным формулам для слоя конечной толщины, показывает, что приближение тонкого слоя дает разумные оценки при всех масштабах волны, кроме очень малых. Разработанная модель применена к интерпретации результатов работ по затуханию Pi2 пульсаций во время взрывной фазы суббури, показавших, что декремент затухания увеличивается при больших амплитудах суббури. Оценки показывают, что это увеличение затухания связано с появлением аномального сопротивления, когда продольные токи превышают пороговые значения, необходимые для возбуждения высокочастотной плазменной турбулентности.

ВИЛЛОРЕЗИ ДЖ., КАСИНСКИЙ В.В., ЛЯХОВ Н.Н., ПТИЦЫНА Н.Г., ТЯСТО М.И., ЮЧЧИ Н. — 2007 г.

Геомагнитные вариации генерируют электрические токи в длинных проводниках, таких, как высоковольтные линии передач, трубопроводы и телекоммуникационные кабели. Целью нашей работы является исследование возможного влияния геомагнитных возмущений на работу систем автоматики и телемеханики среднеширотной железной дороги на основе данных о сбоях и отказах, зарегистрированных в 2004 г. на Восточно-Сибирской железной дороге (ВСЖД). Получено, что в возмущенные периоды суммарная длительность T сбоев и отказов за сутки контролируется геомагнитной активностью. Во время бури при достижении пика геомагнитной активности T увеличивается в три раза. Кроме того, в возмущенные периоды наблюдается высокая корреляция между T и локальным индексом геомагнитной активности A, измеренным в Сибирской обс. Подкаменная Тунгуска. В частности, для двух самых сильных бурь 2004 г., в периоды 17 июля – 2 августа и 4–18 ноября, коэффициент корреляции K равен 0.83 и 0.71 соответственно.