Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Солнечно-земная физика. 2017. 3, № 2

 

Ганхуа Л., Сяо-Фань В., Сяо Я., Со Л., Мэй Ч., Хайминь В., Чан Л., Янь С., Тлатов А.Г., Демидов М.Л., Боровик А.В., Головко А.А. «Формирование векового ряда данных по солнечной хромосфере для исследований, связанных с солнечной активностью» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 5-9 (2017)

Представлен наш действующий проект «Формирование векового ряда данных по солнечной хромосфере для исследований, связанных с солнечной активностью». Солнечная активность является главным фактором космической погоды, влияющим на жизнь человечества. Некоторые серьезные последствия воздействия космической погоды, например, нарушение космической связи и навигации, угроза безопасности астронавтов и спутников, повреждение электрических систем. Поэтому исследование солнечной активности имеет и научный, и социальный аспекты. Основная база данных формируется из оцифрованных и нормированных данных, полученных в нескольких обсерваториях по всему земному шару, и покрывает более чем 100-летний временной интервал. После тщательной калибровки мы сможем извлечь и получить данные и вместе с полной базой данных предоставить их астрономическому сообществу. Нашей конечной целью является привлечение внимания к нескольким физическим проблемам: поведение волокон в солнечном цикле, аномальный ход 24 цикла, крупномасштабные солнечные эрупции и дистанционно-индуцированные уярчения. Существенный прогресс ожидается в разработке алгоритмов получения данных и программного обеспечения, что поможет научному анализу и в итоге будет способствовать пониманию солнечных циклов.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 5-9 (2017) | Рубрика: 18

 

Лун С., Йихуа Я., Цзюнь Ч. «Направленная фильтрация для обработки изображений/видеоизображений Солнца» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 10-17 (2017)

Предлагается новый алгоритм повышения четкости изображений, использующий направленную фильтрацию для улучшения изображений и видеоизображений Солнца, который позволит легко выделять существенные мелкие структуры. Предлагаемый алгоритм может эффективно устранять шумы на изображениях, в том числе гауссовы и импульсные шумы. Кроме того, он может выделять волокнистые структуры на/за солнечным диском. Такие структуры наглядно демонстрируют развитие солнечной вспышки, протуберанца, выброса корональной массы, магнитного поля и т. д. Полученные экспериментальные результаты показывают, что предложенный алгоритм значительно повышает качество изображений Солнца по сравнению с первоначальными и несколькими классическими алгоритмами улучшения изображений, что облегчит определение всплесков солнечного радиоизлучения по изображениям/ видеоизображениям Солнца

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 10-17 (2017) | Рубрика: 18

 

Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Григорьев В.Г., Герасимова С.К. «Распределение тензорной анизотропии космических лучей в окрестности нейтрального токового слоя» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 18-21 (2017)

Исследуется временной профиль изотропной интенсивности, компонент векторной и тензорной анизотропии космических лучей (КЛ) в периоды пересечений Землей нейтральной поверхности межпланетного магнитного поля (ММП) в 23–24 циклах солнечной активности. Для определения момента пересечения используется синоптическая карта обсерватории Вилкокса и данные о напряженности ММП. Из дальнейшего анализа исключены периоды Форбуш понижений и наземных возрастаний солнечных КЛ. События анализируются для эпох с положительной и отрицательной полярностями общего магнитного поля Солнца. А также внутри каждой эпохи отдельно выделены переходы от сектора с положительным знаком к сектору с отрицательным знаком и, наоборот, переход от отрицательного знака к положительному. Всего отобрано 213 событий пересечений. Для каждого события с помощью метода глобальной съемки были получены первые две сферические гармоники углового распределения КЛ. Среднее число станций, данные которых использованы в каждом событии, составило в среднем 32. В результате анализа данных полученных вышеуказанными методами показано, что временное изменение изотропного компонента вызвано возникновением магнитной пробки. Впервые надежно выделены зональные гармоники, доказано существование в области малой энергии антисимметричной суточной вариации КЛ, ориентированной вдоль ММП. Приведено сравнение с ранее полученными результатами.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 18-21 (2017) | Рубрика: 18

 

Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Григорьев В.Г., Герасимова С.К. «Исследование тензорной анизотропии космических лучей во время крупномасштабных возмущений солнечного ветра» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 22-26 (2017)

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 и ноябре 2004 гг. 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.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 22-26 (2017) | Рубрика: 18

 

Баишев Д.Г., Самсонов С.Н., Моисеев А.В., Бороев Р.Н., Степанов А.Е., Козлов В.И., Корсаков А.А., Торопов А.А., Йошикава А., Юмото К. «Мониторинг и исследование эффектов космической погоды с помощью меридиональной цепочки инструментов в Якутии: Краткий обзор» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 27-35 (2017)

Якутская меридиональная цепочка (ЯМЦ) ИКФИА СО РАН, расположенная вдоль 190° магнитного меридиана, оснащена геофизическими и радиофизическими инструментами для мониторинга космической погоды на северо-востоке России. ЯМЦ включает четыре основные станции в Якутске, Тикси, Жиганске и Маймаге, и шесть дополнительных наблюдательных пунктов в Нерюнгри, Зырянке, Кыстатыам, Джарджане, Чокурдахе и на о. Котельный. Она обеспечивает непрерывный мониторинг околоземного космического пространства с целью получения данных о вариациях магнитного поля, космического радиошума, ОНЧ эмиссий и ионосферных параметров в сложной системе верхняя атмосфера-ионосфера-магнитосфера. Дополнительно проводятся долговременные экспериментальные исследования влияния эффектов космической погоды на здоровье человека в Тикси и Якутске. В статье описывается меридиональная цепочка инструментов на субавроральных и авроральных широтах и дается краткий обзор научных результатов мониторинга и исследования эффектов космической погоды в Якутии. Также сообщается об участии ИКФИА СО РАН в международных проектах (Intermagnet, MAGDAS, GIRO).

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 27-35 (2017) | Рубрика: 18

 

Моисеев А., Баишев Д., Мишин В., Уозуми Т., Йошикава А., Ду А. «Особенности формирования мелкомасштабных волновых возмущений во время резкого сжатия магнитосферы» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 36-44 (2017)

По данным наземных и спутниковых наблюдений рассматриваются квазипериодические изменения геомагнитного поля и параметров плазмы в диапазоне Pc 5 пульсаций, последовавшие сразу после взаимодействия межпланетной ударной волны (МУВ) с земной магнитосферой в событии 24.04.2009 в 00:53 UT. Пульсации были локализованы на широтах 66–74° в полуденном (11 MLT) и вечернем (20 MLT) секторах. Анализ годографов изменений геомагнитного поля как по спутниковым, так и наземным наблюдениям показал наличие вихревых возмущений. В данном событии фронт МУВ в межпланетной среде и фронт волны сжатия в магнитосфере имели наклон в плоскости ZGSM=0, угол наклона составлял 14° в межпланетной среде и 34° в магнитосфере. Положение вихревых возмущений в магнитосфере на разном радиальном расстоянии: X∼5.5 Re в полуденном и X∼ –6.3 – –7.3 Re в вечернем секторе, согласуется с наклоном фронта. По спутниковым наблюдениям максимальная интенсивность волновых возмущений в обоих секторах регистрировалась в тороидальном компоненте, что соответствовало резонансному механизму возбуждения этих возмущений. Анализ распределения скоростей течения плазмы и распространения фронта волны сжатия в магнитосфере показал, что вихревые возмущения наблюдались в областях, где скорости течения плазмы и распространения фронта значительно различались по величине.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 36-44 (2017) | Рубрика: 18

 

Ван Ч., Ши Ц., Ван Г., Ван С., Жеребцов Г.А., Романова Е.Б., Ратовский К.Г., Полех Н.М. «Суточные, сезонные, годовые и полугодовые вариации ионосферных параметров на разных широтах в восточно-азиатском секторе на фазе роста солнечной активности» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 45-53 (2017)

Проанализированы ионосферные параметры, в том числе критическую частоту слоя F2 ( fоF2), высоту максимума слоя F2 ( hmF2), и шкалу высот на hmF2 (HT) в период с 2006 по 2012 г. (восходящая фаза солнечной активности) на о. Хайнань (19.5°N, 109.1°E, маг. шир. 9.7°N), в Иркутске (52.4°N, 104.3°E, 42.2°N) и Норильске (69.2°N, 88.0°E, маг. шир. 59.8°N) (низкие, средние и высокие широты). Использовались обработанные вручную данные ионограмм дигизонда. Исследования суточно-сезонных колебаний fоF2 и h‘mF2 являются продолжением серии исследований, ранее проведенных для Восточной Азии. Особенности, характерные для восходящей и нисходящей фаз солнечной активности, в основном подобны, за исключением изменений hmF2 на закате и в ночное время. Особенности годовых и полугодовых вариаций, полученных дигизондом, подтверждаются данными, полученными с помощью спутников и карты полного электронного содержания. Получены сезонные, суточные, годовые и полугодовые вариации ионосферного параметра HT (шкала высот на hmF2), используя данные дигизонда, которые отличаются от вариаций fоF2 и hmF2.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 45-53 (2017) | Рубрика: 18

 

Гололобов А.Ю., Голиков И.А., Варламов И.И. «Моделирование влияния магнитосферных потоков тепла на температуру электронов в субавроральной ионосфере» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 54-57 (2017)

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.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 54-57 (2017) | Рубрика: 18

 

Аммосова А.М., Гаврильева Г.А., Аммосов П.П., Колтовской И.И. «Сравнение температуры субавроральной мезопаузы над Якутией с данными радиометра SABER с 2002 по 2014 г .» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 58-63 (2017)

Представлена температурная база данных для области мезопаузы, полученная по спектральным измерениям полос (0-1) Атмосферной системы О2(0-1) и ОН(6-2) с помощью спектрографа СП-50 на станции Маймага (63°N, 129.5°E) в течение 2002–2014 гг. Временной ряд температуры включает в себя 11-летний солнечный цикл. Проведено ее сравнение с температурой, полученной радиометром SABER (версии данных v.1.07 и v.2.0), расположенным на спутнике TIMED. Сравнивались температуры, измеренные при пролетах спутника не далее 500 км от точки пересечения линии визирования спектрографа с излучающими слоями гидроксила (∼87 км) и кислорода (∼95 км). Временной критерий составляет 30 минут. Установлено, что наблюдается сезонная зависимость разности между данными измерений наземным прибором и со спутника. Данные, полученные при помощи SABER v2.0 показали хорошее согласие с температурами, измеренными инфракрасным цифровым спектрографом. На основании проведенного анализа сделан вывод, что ряды вращательных температур, полученных на станции Маймага, могут быть использованы для исследования колебаний температуры различных временных масштабов, в том числе и долговременных трендов на высоте мезопаузы.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 58-63 (2017) | Рубрика: 18

 

Цзин Ц., Готао Я., Цзихун В., Сюэу Ч., Фацюнь Л. «Спорадические калиевые слои и их связь со спорадическими Е-слоями в области мезопаузы над Пекином (Китай)» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 64-69 (2017)

Разработка двухлучевого лазерного лидара для измерения калиевого (K) слоя над Пекином (40.5°N, 116.2°E) была успешно осуществлена в 2010 г. Приведены параметры спорадических Ks-слоев и их распределения. Получено сезонное распределение частоты появления слоя Ks с двумя максимумами в июле и январе. Сезонное распределение частоты появления слоя Es над Пекином отличается от Ks. Тем не менее, хорошая корреляция Es и Ks в отдельных исследованиях подтверждает механизм нейтрализации ионов металла в опускающемся Е-слое.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 64-69 (2017) | Рубрика: 18

 

Тарабукина Л.Д., Козлов В.И. «Пространственно-временное распределение грозовых разрядов по территории северного региона Азии и его сравнение с солнечной активностью в 2009–2016 гг.» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 70-74 (2017)

В течение 2009-2016 гг. на территории с границами 40–80°N, 60–180°E проанализированы вариации грозовой активности, представленной количеством грозовых разрядов по данным Всемирной грозолокационной сети WWLLN. Выделены две области с повышенным уровнем грозовой активности: западный очаг (48–60°N и 60–90°E), восточный очаг (40–55°N и 110–140°E). Плотность грозовых разрядов в этих областях в 10–100 раз превышает плотность разрядов на окружающих территориях. Сравнение вариаций суточного количества грозовых разрядов и потока радиоизлучения Солнца на волне 10.7 см показало слабую линейную корреляцию между ними: коэффициент корреляции от–0.55 до 0.86 для западного региона и от –0.78 до 0.39 для восточного за все летние сезоны. На возрастающей ветви 24-го солнечного цикла происходит пространственное перераспределение количества грозовых разрядов между восточным и западным регионами высокой грозовой активности. В максимумах солнечного цикла и на его спадающей ветви перераспределения становятся не настолько ярко выраженными как во время возрастающей ветви.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 70-74 (2017) | Рубрика: 18