Файнштейн В.Г., Руденко Г.В., Загайнова Ю.С. «Связь нарастания скорости КВМ на начальном этапе движения с изменением магнитных условий в области зарождения выброса массы» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 5-14 (2025)

Работа имеет дискуссионный характер, так как опирается на предположения, требующие серьезного экспериментального подтверждения. Сделана попытка связать нарастание скорости коронального выброса массы (КВМ) на начальной стадии его движения с уменьшением свободной магнитной энергии E_free в активной области. Кроме этого, рассмотрено, как для отобранного события меняется магнитная спиральность M_h в активной области. Анализировалось движение относительно энергичного КВМ типа гало (далее гало-КВМ) с кинетической энергией 5.2·10³¹ эрг, зарегистрированного 26 ноября 2011 г. и связанного со слабой рентгеновской вспышкой балла С1.2. Показано, что в период нарастания со временем E_free и последующего ее спада при увеличении скорости КВМ магнитная спиральность меняется аналогичным образом: при увеличении E_free увеличивается M_h и наоборот. Для сравнения показаны изменения E_free и M_h во время события, связанного с сильной рентгеновской вспышкой балла Х3.1 и не связанного с КВМ. Оказалось, что в этом случае при самом сильном спаде E_free M_h возрастает.

Фёдоров В.М., Фролов Д.М. «Изменение солярного климата Земли в период от 1900 до 2100 г .» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 15-21 (2025)

Приводятся результаты анализа изменений солярного климата Земли за 1900–2100 гг. Определено, что годовой меридиональный градиент интенсивности облучения в 1900–2100 г. возрастает и широтные различия в интенсивности облучения Земли увеличиваются. Относительное увеличение зимней интенсивности облучения для полушарий отмечается в областях развития внетропических циклонов, что может способствовать активизации циклонических процессов в атмосфере в зимнее полугодие. В Северном полушарии в рассматриваемый период сезонные различия в интенсивности облучения возрастают, а в Южном сглаживаются. Меридиональные контрасты облучения в летнее полугодие возрастают в Южном и Северном полушариях, в зимнее полугодие в Северном полушарии меридиональные контрасты в облучении сокращаются, в Южном увеличиваются. Инсоляционная сезонность в Северном полушарии слабо возрастает, в Южном увеличивается. Преобладает перенос радиационного тепла из летнего Южного полушария в зимнее Северное полушарие. Однако отмечается тенденция его уменьшения.

Бернгардт О.И. «Управляемый данными подход к классификации данных среднеширотных радаров когерентного рассеяния» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 22-44 (2025)

Развит самосогласованный, управляемый данными подход к классификации данных, получаемых на среднеширотных радарах когерентного рассеяния ИСЗФ СО РАН. На основе материала 2021 г. приведено решение задачи автоматической классификации данных без их разметки экспертом и без постулирования количества классов. Алгоритм самостоятельно проводит разметку, определяет оптимальное количество классов сигналов, наблюдаемых радарами, и обучает двухслойную классифицирующую нейронную сеть предельно простой структуры. При траекторных расчетах используется метод волновой оптики и международные ссылочные модели ионосферы и магнитного поля Земли. Модель обучена на сигналах, приходящих с главного лепестка диаграммы направленности. При обучении для адаптации части данных, полученных с повышенным спектральным разрешением проводится их иcкусственное загрубление до стандартного разрешения. Каждый класс сигнала, определенный нейронной сетью, проинтерпретирован с физической точки зрения исходя из статистических характеристик сигналов, принадлежащих ему. Показано, что количество классов в данных составляет от 23 до 35. Проведена оценка значимости различных параметров входных данных. Показано, что наиболее важными для классификации параметрами являются расчетные высота рассеяния и наклон траектории в точке рассеяния, а наименее важными – спектральная ширина принятого сигнала и расчетное количество отражений от нижележащей поверхности.

Куражковская Н.А., Клайн Б.И., Зотов О.Д., Куражковский А.Ю. «Гистерезисные циклы и инвариантность формы DST-индекса во время развития геомагнитных бурь» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 45-55 (2025)

Исследована связь Dst-индекса с параметрами гелиосферы во время развития 933 изолированных геомагнитных бурь, наблюдавшихся в 1964–2010 гг. Классификация бурь проводилась по типу начала (внезапное или постепенное) и по интенсивности (слабые, умеренные и сильные). Анализ выполнялся по накопленным методом наложения эпох значениям Dst -индекса, параметров солнечного ветра (СВ) и межпланетного магнитного поля (ММП). Показано, что на временном интервале развития различных по интенсивности бурь с внезапным и постепенным началом кривая изменения Dst в зависимости от гелиосферных параметров на главной фазе бури не совпадает с кривой изменения на фазе восстановления, что является типичным признаком гистерезиса. Во время развития бури Dst образует гистерезисные циклы со всеми анализируемыми параметрами солнечного ветра и ММП. Зависимости Dst(B), Dst(B_z), Dst(E_y), Dst(V), Dst(P_dyn) и Dst(β) имеют форму петли гистерезиса во время возбуждения слабых, умеренных и сильных бурь. Обнаружено, что форма и площадь петель гистерезиса изменяются в зависимости от параметров гелиосферы и интенсивности бурь. Показано, что форма усредненной кривой изменений Dst при развитии бурь не зависит от их интенсивности, т. е. является инвариантом. Инвариантное поведение характерно также для усредненной динамики параметров гелиосферы во время развития магнитных бурь различной интенсивности. Исходя из нелинейной связи Dst-индекса с межпланетными параметрами и инвариантности его динамики, мы предлагаем интегральное уравнение типа уравнения Вольтерры для описания зависимости Dst от параметров солнечного ветра и ММП. Предложенная модель подходит для интерпретации резуль татов экспериментального исследования гистерезисных эффектов, обусловленных фазовыми сдвигами между изменениями значений Dst и параметров гелиосферы.

Позднякова Д.Д., Пилипенко В.А., Носэ М., Хомутов С.Ю., Баишев Д.Г. «Спутниковые и наземные наблюдения Pc1-пульсаций во время магнитной бури в марте 2023 г .» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 56-68 (2025)

Проанализированы электромагнитные ионно-циклотронные колебания диапазона Pc1 (∼1 Гц), зарегистрированные на восстаной фазе магнитной бури 25 марта 2023 г. сетью наземных станций на Дальнем Востоке и низкоорбитальными спутниками SWARM, проходящими над станциями. Собранные данные позволили проследить распространение Рс1-волн через ионосферу к земной поверхности и вдоль ионосферы. В то время как на наземных станциях наблюдалось длительное (∼1 ч) узкополосное излучение, на спутниках был зарегистрирован только короткий всплеск поперечных колебаний длительностью ∼40 c. Оценка когерентности сигналов между близкими спутниками SWARM-A и -С, разнесенными по долготе на ∼1°, дает величину поперечного масштаба волнового пакета в ионосфере ∼90 км. Большая длительность излучения на наземных станциях обусловлена волноводным распространением сигналов вдоль ионосферы, в результате которого станция «собирает» сигналы из большой магнитосферной области. Наличие волноводного распространения подтверждается ориентацией эллипса поляризации наземных Рс1-пульсаций относительно места инжекции волн в ионосферу. Высказана гипотеза, что ионно-циклотронная неустойчивость развивается в виде локализованных и непродолжительных всплесков, но механизм такого режима остается невыясненным.

Власов А.А. «Исследование радиальной структуры полоидального альфвеновского резонатора методом "фазовых портретов" по данным спутника Van Allen Probes» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 69-78 (2025)

Исследована пространственная структура собственных гармоник полоидального альфвеновского резонатора, зарегистрированных спутником RBSP-B 23 октября 2012 г. в 19:12–20:24 UT. Для интерпретации данных использован метод фазовых портретов, представляющих собой совокупность графиков компонент магнитного/ электрического поля колебаний и разности фаз между поперечными компонентами. На основе теоретического описания магнитосферных МГД-волн построено аналитическое решение для собственных мод полоидального альфвеновского резонатора. Показано, что разности фаз отдельных монохроматических гармоник наблюдаемых колебаний имеют квазипериодическую структуру, что позволило подтвердить их резонаторную природу, а аналитически рассчитанные компоненты магнитного поля вдоль траектории движения спутника качественно совпадают с данными спутниковых наблюдений. На основе сопоставления теоретических расчетов структуры поперечных компонент магнитного поля с данными наблюдений выдвинуто предположение, что основной вклад в наблюдаемые колебания вносят вторая и четвертая собственные гармоники полоидального резонатора.

Ратовский К.Г., Клименко М.В., Веснин А.М., Белюченко К.В. «Отклики регионального электронного содержания на геомагнитные события в высоких, средних и экваториальных широтах, полученные методом наложенных эпох с использованием AE-индекса» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 79-88 (2025)

Статья посвящена исследованию статистических закономерностей откликов регионального электронного содержания на геомагнитные события в высоких, средних и экваториальных широтах. Региональное электронное содержание представляет собой полное электронное содержание, усредненное по всем долготам в данной широтной зоне. Статистический анализ включает следующие составляющие: 1) идентификация геомагнитных событий на основе AE-индекса и расчет "эталонных" геомагнитных бурь; 2) расчет регионального электронного содержания (REC) для пяти широтных зон (экваториальная зона, среднеширотные зоны Северного и Южного полушарий и высокоширотные зоны Северного и Южного полушарий); 3) расчет возмущений REC (ΔREC), представляющих собой относительные (процентные) отклонения наблюдаемых значений от 27-дневного скользящего среднего значения REC; 4) получение "эталонного" ионосферного отклика в виде динамики среднего ΔREC, полученной методом наложенных эпох. Метод наложенных эпох реализован с часовым разрешением и ключевыми моментами, соответствующими максимуму AE-индекса. По сравнению с нашим предыдущим статистическим анализом, реализованным с суточным разрешением на основе идентификации геомагнитных бурь с использованием Dst-индекса, новый метод привел к существенному возрастанию амплитуды отклика и сокращению его продолжительности. Сезонное поведение ионосферных откликов было проанализировано на предмет соответствия концепции термосферной бури. Отклики экваториальной зоны и среднеширотной зоны Южного полушария соответствуют концепции термосферной бури. В среднеширотной зоне Северного полушария имеет место ряд исключений. Отклики высокоширотной зоны показывают необходимость учета механизмов формирования положительных возмущений, которые отсутствуют в концепции термосферной бури.

Зоркальцева О.С., Антохина О.Ю., Гочаков А.В., Артамонов М.Ф. «Эволюция стратосферного полярного вихря на примере зимних периодов 2022–2024 гг .» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 89-99 (2025)

Рассмотрены вариация площади стратосферного полярного вихря (СПВ) и температура высокоширотной стратосферы в периоды с ноября по март 2022–2023 и 2023–2024 гг. на фоне средних многолетних значений данных параметров с 1979 по 2024 г. В 2022–2023 гг. площадь СПВ существенно превысила климатические значения в январе и декабре, а уменьшение площади СПВ произошло на месяц позже климатической нормы. Это сопровождалось экстремально низкими температурами полярной стратосферы в первую половину зимы и рекордно «жарким» внезапным стратосферным потеплением (ВСП) во вторую половину зимы. В зимний период 2023–2024 гг. не отмечалось экстремальных значений СПВ и температуры, однако наблюдалось четыре ВСП, три из которых были главными (major). В работе рассматриваются площади СПВ, температуры стратосферы, активность планетарных волн, а также обсуждаются причины различий двух зимних сезонов в контексте волновой активности.

Гололобов А.Ю., Голиков И.А., Попов В.И. «Моделирование влияния магнитной бури на крупномасштабную структуру высокоширотной ионосферы для зимних условий» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 100-111 (2025)

Представлено текущее состояние развернутой на территории Иркутской области и Республики Бурятия грозопеленгационной сети, в состав которой входят четыре пункта. Объединены результаты, полученные во время нескольких этапов проекта «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории». Дана схема используемого ОНЧ-приемника. Подробно описан процесс обработки данных, особенности некоторых алгоритмов и обоснование их выбора. При создании алгоритмов обработки и их дальнейшей модернизации стало возможным получение карт молниевых разрядов с периодом несколько минут. Приведены промежуточные результаты работы сети, показана карта распределения молниевых разрядов и даны рекомендации по ее дальнейшему развитию и модернизации.

Ткачев И.Д., Васильев Р.В., Зоркальцева О.С., Полетаев А.С., Ченский А.Г., Васильев К.М., Салимгореев Р.Р. «Экспериментальная распределенная сеть ОНЧ-приемников для мониторинга грозовой активности на байкальской природной территории» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 112-123 (2025)

Представлено текущее состояние развернутой на территории Иркутской области и Республики Бурятия грозопеленгационной сети, в состав которой входят четыре пункта. Объединены результаты, полученные во время нескольких этапов проекта «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории». Дана схема используемого ОНЧ-приемника. Подробно описан процесс обработки данных, особенности некоторых алгоритмов и обоснование их выбора. При создании алгоритмов обработки и их дальнейшей модернизации стало возможным получение карт молниевых разрядов с периодом несколько минут. Приведены промежуточные результаты работы сети, показана карта распределения молниевых разрядов и даны рекомендации по ее дальнейшему развитию и модернизации.

Пилипенко В.А., Ермакова Е.Н., Потапов А.С., Марчук Р.А., Колобов В.В., Анисимов С.В., Рябов А.В., Мазур Н.Г., Федоров Е.Н., Дмитриев Э.М. «Возбуждение глобальных искусственных сигналов диапазона Рс1 в эксперименте FENICS-2024: 1. Наблюдения» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 124-131 (2025)

В июле–августе 2024 г. на Кольском п-ве был проведен эксперимент FENICS-2024 по генерации искусственных электромагнитных сигналов в ночные часы с использованием двух выведенных из работы линий электропередачи (ЛЭП) в качестве горизонтальной излучающей антенны. Частота генератора от сеанса к сеансу дискретно менялась от 1 до 194 Гц с амплитудой тока от ∼150 А на низких частотах до ∼40 А на высоких. В работе представлены результаты первого этапа эксперимента, когда в качестве излучающей антенны использовалась ЛЭП Выходной–Оленегорск с расстоянием между заземлителями подстанций L=84 км. На магнитных станциях, расположенных на расстояниях от узловой подстанции от ∼1200 до ∼2100 км, зарегистрированы сигналы с частотами от 1 до 9 Гц с амплитудами, нормированными на величину тока излучателя, от ∼0.3 до ∼6.0 фТл/А. Проведенные наблюдения показали перспективность нового типа активных экспериментов по генерации зондирующего сигнала для магнитотеллурического зондирования на большой площади. Сопоставление результатов наблюдений с теоретическими моделями будет представлено в следующей работе.

Кручинин П.А., Сирук С.А., Майоров А.Г., Малахов В.В., Александрин С.Ю. «Жесткость геомагнитного обрезания в местах расположения нейтронных мониторов» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 132-138 (2025)

Нейтронные мониторы (НМ), расположенные в разных точках планеты, позволяют проводить исследования временных, энергетических и угловых характеристик потоков галактических и солнечных частиц. Поскольку НМ находятся внутри магнитосферы Земли, их отклик зависит от места на поверхности планеты, которое можно характеризовать жесткостью геомагнитного обрезания (ЖГО). Рассчитанные значения ЖГО зависят от модели магнитного поля, даты и даже от численных методов. В работе приводятся вычисленные значения ЖГО в местах расположения некоторых нейтронных мониторов и проводится сравнение полученных значений с результатами расчетов других авторов, включая сопоставление временной динамики за последнее десятилетие. Показано, что значения ЖГО, полученные для 2020 г. в модели IGRF-14, отличаются от таковых в IGRF-13, однако уже для 2015 г. эта разница оказывается пренебрежимо мала. Продемонстрирована тенденция к уменьшению ЖГО со временем, особенно сильно проявляющаяся на средних широтах. Сравнение полученных нами значений ЖГО с результатами других авторов показало, что в большинстве случаев разница не превышает 0.2 ГВ. Подобные отклонения существенны лишь в приполярной области, где основную роль в экранировании частиц играет не магнитное поле Земли, а ее атмосфера. Показано, что точность используемого алгоритма сопоставима с точностью других алгоритмов и достаточна для расчетов отклика нейтронных мониторов.

Сирук С.А., Александрин С.Ю., Лагойда И.А., Майоров А.Г., Юлбарисов Р.Ф. «Горные районы Российской Арктики как площадка для изучения космической погоды» Солнечно-земная физика, 11, № 2, с. 139-144 (2025)

В силу особенностей строения магнитного поля Земли ее приполярные области наиболее восприимчивы к вариациям потока космических лучей и другим проявлениям космической погоды. Расположенные в таких районах возвышенности особенно перспективны с точки зрения изучения этих явлений. В настоящее время в мире действуют две наземные обсерватории, отличающиеся повышенной чувствительностью к проявлениям солнечной активности, и обе они находятся в Антарктиде. В Российской Арктике имеется несколько горных районов, геофизические условия в которых схожи с таковыми на Антарктическом ледяном щите. Работа посвящена расчету физических величин, определяющих условия мониторинга космической погоды в этих районах, и рассмотрению вопроса о целесообразности строительства новых научных станций в этих местах. Показано, что установка новых станций приведет к повышению чувствительности сети обсерваторий к проявлениям солнечной и геомагнитной активности, в частности к росту числа регистрируемых солнечных протонных событий.