Кичатинов Л.Л. «Модель крупномасштабных течений в конвективных зонах Солнца и звезд» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 5-16 (2025)

В рамках гидродинамики средних полей создана модель крупномасштабных течений в конвективных зонах Солнца и подобных Солнцу звезд, обобщающая предшествующие модели дифференциального вращения с учетом зависимости течения от времени и его отклонения от осевой симметрии. Модель реализована в виде программы численных расчетов, в которой применяется спектральный метод разложения по сферическим функциям в комбинации с конечно-разностным дифференцированием второго порядка точности по времени и радиусу. Первые расчеты показали близкое соответствие осесимметричной части течения данным гелиосейсмологии о дифференциальном вращении и меридиональной циркуляции. Картина затухающих во времени неосесимметричных течений, рассчитанных в модели, находится в качественном согласии с наблюдениями волн Россби на Солнце. Сформулирована задача дальнейшего развития теории крупномасштабных течений

Пономарчук С.Н., Золотухина Н.А., Куркин В.И., Белинская А.Ю., Грозов В.П., Ойнац А.В., Поддельский А.И., Подлесный А.В., Цедрик М.В. «Эффекты магнитной бури 10–13 мая 2024 г. в азиатском регионе россии по данным зондирования ионосферы непрерывным лчм-СИГНАЛОМ» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 17-32 (2025)

Исследованы эффекты экстремальной магнитной бури 10–13 мая 2024 г. в Азиатском регионе России на основе анализа экспериментальных данных вертикального и наклонного зондирования ионосферы непрерывным ЛЧМ-сигналом. Выявлены особенности ионосферных возмущений, вызванные магнитной бурей: длительное отрицательное ионосферное возмущение, проявившееся в значительном уменьшении критических частот слоя F2 и максимальных наблюдаемых частот радиотрасс; экранировка отражений от F-области ионосферы спорадическим слоем E_s и увеличенное поглощение КВ-сигналов; регистрация E_s-слоев аврорального и косого типов; продолжительный G-эффект в дневное местное время, когда критическая частота F1-слоя превышала критическую частоту F2-слоя; сумеречный эффект повышения электронной концентрации и высоты максимума слоя F2. Установлена связь вариаций ионосферных параметров и максимальных наблюдаемых частот модов распространения КВ-радиоволн с пространственным положением главного ионосферного провала и экваториальной границы зоны диффузных высыпаний электронов.

Васильев Р.В., Едемский И.К., Шелков А.Д., Артамонов М.Ф., Алсаткин С.С., Евсеев У.Н., Лебедев В.П., Ташлыков В.П., Тащилин А.В., Тимченко А.В. «Анализ поведения ионосферной плазмы и свечения I₆₃₀ среднеширотной верхней атмосферы с использованием данных радара нр и интерферометра Фабри–Перо» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 33-43 (2025)

Проведены исследования динамики параметров ионизированной и нейтральной компонент верхней атмосферы Земли средних широт вблизи равноденствия в течение нескольких суток в спокойных геомагнитных условиях. Параметры ионосферы получены радаром некогерентного рассеяния, параметры нейтральной атмосферы на ионосферных высотах получены из характеристик свечения атомарного кислорода на длине волны 630 нм при помощи интерферометра Фабри–Перо. Обнаружены схожие по относительной амплитуде синхронные вариации интенсивности свечения и концентрации плазмы, природа которых была объяснена с привлечением численного моделирования, а также комбинации модельных и эмпирических сведений. Показано, что действие вертикального ветра имеет решающее значение для вертикального переноса плазмы и усиления свечения атомарного кислорода в рассматриваемый период времени. Исследуемое явление было ассоциировано с полуночным температурным максимумом, который впервые наблюдался на широте 52° N. Представлен метод калибровки оптических измерений с использованием радиофизических данных в приближении доминирующей роли вариаций параметров плазмы над вариациями параметров нейтральной атмосферы.

Пилипенко В.А., Федоров Е.Н., Мазур Н.Г., Ермакова Е.Н., Рябов А.В., Потапов А.С., Марчук Р.А., Колобов В.В., Анисимов С.В., Позднякова Д.Д. «Возбуждение искусственных сигналов диапазона РС1 в эксперименте FENICS-2024: 2. Моделирование» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 44-54 (2025)

В ходе активного эксперимента FENICS-2024 на Кольском полуострове с использованием выведенной из работы линии электропередачи в качестве горизонтальной излучающей антенны были зарегистрированы ультранизкочастотные сигналы диапазона 1–6 Гц на магнитных станциях, удаленных от передающей линии на расстояние от ∼1600 до ∼2100 км. Амплитуды этих сигналов, нормированные на величину тока излучателя, составляли ∼0.3–0.8 фТл/А. Результаты наблюдений сопоставлены с приближенными аналитическими оценками магнитного поля, возбуждаемого магнитным диполем. Расчеты оказались в качественном согласии с результатами наблюдений. Для оценки возможного отклика в верхней ионосфере использована численная модель УНЧ-поля в атмосфере и ионосфере, создаваемого горизонтальным приземным током, которая основана на решении системы уравнений Максвелла в вертикально неоднородных атмосфере и ионосфере. Принципиальная особенность данной модели заключается в корректном учете вклада ионосферного волноводного распространения. Результаты наблюдений, поддержанные численным моделированием, показали перспективность нового типа активных экспериментов для генерации сигнала с целью магнитотеллурического зондирования на большой площади и воздействия искусственными сигналами на околоземную плазму.

Кобякова С.Е., Гололобов А.Ю., Каримов Р.Р., Степанов А.Е. «Тренды критической частоты слоя F2 по данным ионосферной станции "Якутск" за период с 1956 по 2017 г .» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 55-63 (2025)

Проведен статистический анализ данных вертикального зондирования ионосферы на станции «Якутск» (62.01° N, 129.43° E, 57.12° MLAT) за период с 1956 по 2017 г., включающий шесть циклов солнечной активности, с целью выявления долговременных изменений в слое F2 субавроральной ионосферы, а также их связи с солнечной и геомагнитной активностью. Рассмотрены вариации одного из основных параметров слоя F2 - критической частоты foF2. Выявлена высокая корреляция между критической частотой слоя F2 и индексом солнечной активности F10.7. Показано, что в шести циклах солнечной активности (19–24 циклы) наблюдаются отрицательные тренды среднегодовых значений критических частот слоя F2 как в полуденные, так и в полуночные часы. Обнаружено, что тренды foF2 зависят от сезона и времени суток. Абсолютные значения трендов выше в равноденственные и летние сезоны. В полуденные часы в равноденственные месяцы наблюдаются пики отрицательных трендов, достигающие ∼–11 кГц/год.

Степанов А.Е., Халипов В.Л. «Положение полярной стенки главного ионосферного провала в магнитоспокойных условиях по данным ионосферной станции "Тикси" и спутников DMSP» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 64-70 (2025)

Рассматриваются экспериментальные данные о положении полярной стенки главного ионосферного провала в условиях низкой геомагнитной активности при Kр=0–1, полученные на Якутской цепочке ионозондов вертикального и наклонного зондирования. Северная граница провала в этих условиях наблюдается на высоких магнитных широтах 67–70°, что соответствует положению геофизической структуры “contracted oval”, или сжатый овал. Критические частоты на полярной кромке (стенке) провала имеют высокие значения порядка 6–8 МГц. В этот интервал времени спутником DMSP регистрируются интенсивные высыпания электронов 200–300 эВ, которые способны создать наблюдаемую ионизацию в F-области ионосферы.

Карпов И.В., Бессараб Ф.С., Борчевкина О.П. «Численное моделирование пространственных возмущений ионосферы от локальных тропосферных источников» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 71-78 (2025)

Представлены результаты моделирования пространственно-временных возмущений термосферы во время сильного метеорологического возмущения. Моделирование выполнено с использованием Глобальной самосогласованной модели термосферы, ионосферы и протоносферы (ГСМ ТИП). Воздействие тропосферных/стратосферных источников на термосферу при диссипации акустических и внутренних гравитационных волн, генерируемых в области метеорологического шторма, учитывалось в ГСМ ТИП путем задания дополнительного теплового источника на высоте 120 км. Результаты моделирования эффектов циклона в октябре 2017 г. показали, что действие локального дополнительного источника нагрева термосферы приводит к возмущениям параметров термосферы и ионосферы как непосредственно над областью источника, так и на значительном удалении от него. В области дополнительного нагрева отмечается понижение полного электронного содержания (ТЕС), достигающее в дневное время 20% по сравнению с метеорологически-спокойным днем. Южнее и восточнее области локализации источника отмечаются положительные возмущения ТЕС с относительными амплитудами 5–10% в дневное время. Физические процессы, определяющие реакцию ионосферы непосредственно в области источника, обусловлены нагревом термосферы и его влиянием на изменения нейтрального состава и циркуляции нейтрального ветра. Возмущения ТЕС в областях, удаленных от области источника, определяются динамическими процессами, которые приводят к переносу плазмы в восточном направлении и смещению ионосферных возмущений к низким широтам.

Денисенко В.В., Розанов Е.В. «Влияние облачности на пространственное распределение проводимости в атмосфере» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 79-91 (2025)

Рассматривается атмосфернаячасть глобальной электрической цепи. При изучении крупномасштабных токов в атмосфере, протекающих от ионосферы к Земле, ионосферу и поверхность Земли можно с хорошей точностью рассматривать как идеальные проводники. Эти токи определяются напряжением между поверхностью Земли и ионосферой, а также пространственным распределением проводимости в атмосфере. Мы используем одномерную модель атмосферных электрических полей и токов, в которой предполагается, что токи направлены практически вертикально. Тогда пространственное распределение проводимости можно свести к распределению по долготе и широте проводимости атмосферных столбов. Интегрируя проводимость по всей поверхности Земли, мы получаем полную проводимость атмосферы. Внутри облаков проводимость воздуха снижается из-за прилипания ионов к каплям воды. Основываясь на имеющихся данных о снижении локальной проводимости в пределах отдельных облаков, мы анализируем влияние распределения плотности облаков по широте, долготе и высоте на географическое распределение проводимости и полную проводимость атмосферы. На примере 2009 г. показано, что облачность снижает полную проводимость атмосферы на 20%. Ее вариации в течение дня и года настолько малы, что модельное электрическое поле хорошей погоды изменяется из-за облачности всего на 2%. Судя по полученным результатам, влияние облаков на проводимость атмосферы не объясняет суточных и сезонных циклов напряженности электрического поля хорошей погоды, описываемых диаграммой Карнеги

Гвоздарев А.Ю., Учайкин Е.О. «Опыт мониторинга геомагнитно-индуцированных токов в энергосети Республики Алтай» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 92-105 (2025)

Создана установка для измерения геомагнитно-индуцированных токов (ГИТ), которая установлена на подстанции «Ининская» в Республике Алтай. С апреля 2024 г. проводился периодический мониторинг ГИТ в заземлении нейтрали силового трансформатора с напряжением 110 кВ. Зарегистрированы ГИТ, амплитуда которых достигала 138 мА во время геомагнитных возмущений, что, с учетом параллельного характера заземления подстанции «Ининская» и Ининской солнечной электростанции, означает наличие суммарного ГИТ 1.3 А в заземлении обоих объектов. Показано наличие ГИТ во время наблюдений геомагнитных пульсаций классов Рс3 и Рс5. Обнаружено качественное согласие результатов измерений ГИТ с модельными значениями, рассчитанными на основе измерений на магнитной станции «Байгазан» в приближении однородной проводимости земной коры. Показано влияние сопротивления заземления на регистрируемые ГИТ.

Поляков А.Р., Цэгмэд Б. «Детектирование групп собственных частот вертикальных стоячих волн в слоистой структуре земной коры» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 106-113 (2025)

С помощью новой техники обработки сигналов - метода корреляционной функции флуктуаций амплитуды и фазы (КФАФ) – получены первые спектры групп эквидистантных частот (ЭЧ) для записей фоновых сейсмических колебаний. Ранее метод успешно применялся к анализу резонансных колебаний в земной магнитосферно-ионосферной системе. Оказалось, что в случае сейсмических колебаний все пики в спектре ЭЧ подразделяются на две группы, соответствующие собственным частотам вертикальных стоячих волн P- и S-типа в недрах Земли. Верхняя точка поворота этих волн располагается на верхней свободной границе земной коры, а нижняя - на границах между слоями. Мы показываем, что с помощью этой техники обработки сигналов можно получить новый метод зондирования слоистой структуры подземных недр, т. е. определять глубину залегания и толщину каждого слоя, а также оценивать упругие свойства (коэффициент Пуассона) той геологической породы, из которой состоит слой. На основе используемых данных получено, что на глубине ∼2.7 км располагаются два слоя разного твердого вещества толщиной 58 и 140 м с коэффициентами Пуассона 0.231 и 0.187.

Павлов Д.А., Крайнев М.Б., Калинин М.С., Кодуков А.В., Си Ло., Фан Ш., Юйцзи Ч. «МГД моделирование коротирующих областей взаимодействия в гелиосфере с разными граничными условиями и разными пакетами» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 114-126 (2025)

Представлены результаты МГД-моделирования коротирующих областей взаимодействия (КОВ) на расстояниях от Солнца от 0.1 а.е. (внутренняя граница) до значительно больших расстояний (20–30 а.е.) в двух вариантах, в которых магнитное поле на фотосфере (1) определяется из детальной синоптической карты и (2) представлено лишь дипольной составляющей. Расчеты проведены применительно к кэррингтоновскому обороту (КО) 2066 (январь-февраль 2008 г.) с использованием двух независимых пакетов программ российской и китайской групп. Исследуемый период времени характеризуется наличием долгоживущих корональных дыр на Солнце и устойчивой рекуррентной вариацией в характеристиках гелиосферы, а также в интенсивности галактических космических лучей. Обсуждаются преимущества и недостатки моделирования КОВ с помощью детальной и дипольной моделей фотосферного магнитного поля, а также с использованием для этой цели двух упомянутых пакетов программ. Проведено сравнение механизмов образования и эволюции КОВ с расстоянием в двух моделях и сопоставление с выводами наших предыдущих работ.

Зверев А.С., Григорьев В.Г., Стародубцев С.А., Гололобов П.Ю. «Прогноз геомагнитных бурь в апреле–ноябре 2024 г. по результатам мониторинга космических лучей» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 127-131 (2025)

В ИКФИА СО РАН с 2013 г. проводится непрерывный мониторинг пространственно-углового распределения космических лучей (КЛ) за каждый час измерений на основе данных международной базы нейтронных мониторов NMDB с использованием метода глобальной съемки в реальном времени. Для этого автоматически рассчитываются девять параметров распределения КЛ, обусловленных первыми двумя угловыми моментами функции пространственного распределения частиц в межпланетном пространстве. Проведенные нами исследования показали, что перед началом большинства геомагнитных бурь с Dst-индексом менее -50 нТл происходит резкое увеличение амплитуд северо-южных компонент распределения КЛ. Это может служить предиктором начала геомагнитных возмущений с заблаговременностью от нескольких часов до 1–2 сут. В данной работе приводятся результаты прогноза геомагнитных бурь с Dst<–50 нТл, наблюдавшихся в апреле–ноябре 2024 г., на основе мониторинга КЛ. Показано также, что появление ложных предикторов связано с попаданием Земли в крупномасштабные возмущения солнечного ветра без проявлений геомагнитных эффектов.

Стуков Д.А., Ягова Н.В. «Временные масштабы когерентности длиннопериодных унч-вариаций магнитного поля в окрестности ночной магнитопаузы» Солнечно-земная физика, 11, № 4, с. 132-142 (2025)

Исследуются вариации магнитного поля в диапазоне нескольких миллигерц (геомагнитные пульсации Pc5-6/Pi3) в ближнем магнитосферном хвосте и прилегающих областях магнитослоя по данным спутников Cluster за 2016 г. Зависимость спектральной когерентности длиннопериодных УНЧ-вариаций магнитного поля от длины временного интервала анализируется для разных положений пары спутников Cluster-1 и -4 относительно магнитопаузы. Показано, что абсолютные значения спектральной когерентности и скорость ее спада с ростом длины временного интервала различаются для продольной и поперечных компонент магнитного поля и для разных положений спутников. Отдельно рассмотрен случай когерентных пульсаций в магнитослое при невысоких значениях скорости солнечного ветра и интенсивности флуктуаций перед ударной волной.