КОСМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ “АСТРОМЕТРИЯ” ПО ИЗМЕРЕНИЮ ВРЕМЕННЫХ ВАРИАЦИЙ ФОРМЫ И ДИАМЕТРА СОЛНЦА НА СЛУЖЕБНОМ МОДУЛЕ РОССИЙСКОГО СЕГМЕНТА МКС: I

Абдусаматов Х.И.¹, Алексеев Ю.В.³, Aнтошков A.A.^1,3, Архипова Л.Н.³, Будин В.П.¹, Веселов Д.П.^1,3, Гарбуль A.A.³, Григорьев В.Б.³, Иванов A.И.², Измайлов И.С.¹,

Каринский В.А.³, Коношенко В.П.², Kузнецов A.A.², Maрков A.В.², Мартынов С.Н.³, Масленников В.А.², Мельников В.Е.², Мирзоева Л.А.³, Николаев И.И.¹, Олейников Л.Ш.³, Сивяков И.Н.¹, Ханков С.И.¹

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² РКК “Энергия”, Санкт-Петербург

³ ВНЦ ГОИ, Санкт-Петербург

Основными задачами проекта являются координатно-фотометрический мониторинг формы лимба и диаметра диска Солнца с точностью ~0,005" и его сплюснутости на уровне ~10^–6R_S, а также измерения двух центральных и 16-ти лимбовых участков диска с разрешением ~0,7". Они позволят создать уникальную базу данных с фундаментальными высокоточными рядами этих параметров, охватывающую не менее половины 11-летнего цикла. Основными целями КЭ являются исследования глобальных процессов, протекающих в недрах Солнца, и оценки их влияния на Землю, а также изучение цикловых вариаций тонкой структуры фотосферы. Разработанный измерительно-исследовательский комплекс с солнечным лимбографом СЛ-200 снабжен кварцевым зеркальным свето(спектро)делительным фильтром на входном зрачке, ослабляющим интегральный поток солнечного излучения более чем в 100 раз, и гелиофотомикрометром со специальным мозаичным ПЗС-фотоприемником диаметром 50 мм в фокальной плоскости. Предусмотрена звездная калибровка масштаба изображения. Система анализатора качества изображения анализирует вариации контраста грануляции и с помощью системы автоматической фокусировки устанавливает его в плоскости наилучшей фокусировки.

КОСМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ “АСТРОМЕТРИЯ” ПО ИЗМЕРЕНИЮ ВРЕМЕННЫХ ВАРИАЦИЙ ФОРМЫ И ДИАМЕТРА СОЛНЦА НА СЛУЖЕБНОМ МОДУЛЕ РОССИЙСКОГО СЕГМЕНТА МКС: II

Абдусаматов Х.И.¹, Алексеев Ю.В.³, Aнтошков A.A.^1,3, Архипова Л.Н.³, Будин В.П.¹, Веселов Д.П.^1,3, Гарбуль A.A.³, Григорьев В.Б.³, Иванов A.И.², Измайлов И.С.¹,

Каринский В.А.³, Коношенко В.П.², Kузнецов A.A.², Maрков A.В.², Мартынов С.Н.³, Масленников В.А.², Мельников В.Е.², Мирзоева Л.А.³, Николаев И.И.¹, Олейников Л.Ш.³, Сивяков И.Н.¹, Ханков С.И.¹

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² РКК “Энергия”, Санкт-Петербург

³ ВНЦ ГОИ, Санкт-Петербург

Система точного слежения за Солнцем обеспечивает прецизионное наведение и стабилизацию оси визирования лимбографа по направлению на центр диска Солнца с погрешностью не более 5". Для обеспечения наведения визирной оси лимбографа на эталонные звезды программным образом с точностью порядка десятков угловых секунд проводится юстировка его приборных осей относительно приборных осей блока определения координат звезд служебного модуля (СМ) РС МКС. Двухконтурная АСОТР в рабочем режиме может поддерживать температуру зеркал и трубы лимбографа в диапазоне изменения не более чем 1,0 К и удерживать положение фокальной плоскости оптической системы в пределах не более 25 мкм. Комплекс СЛ-200 имеет три основных режима измерений: режим измерений формы лимба и диаметра диска Солнца с частотой 5 Гц; режим измерений двух центральных и 16-ти лимбовых участков диска с частотой 0,05 Гц и режим измерения угловых расстояний между эталонными звездами +2,5≤m_b<+6,5 для калибровки масштаба изображения и контроля стабильности функциональных параметров лимбографа (6 раз в месяц). Управление циклограммой эксперимента обеспечивается системой управления бортовой аппаратурой СМ и БЭ комплекса СЛ-200.

О ДОЛГОВРЕМЕННЫХ ВАРИАЦИЯХ СОЛНЕЧНОЙ СВЕТИМОСТИ И ПОНИЖЕНИИ ГЛОБАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗЕМЛИ ПОСЛЕ МАКСИМУМА 24-ГО ЦИКЛА АКТИВНОСТИ И СВЕТИМОСТИ

Абдусаматов Х.И.

ГАО РАН, Санкт-Петербург

В периодах максимального всплеска уровня активности поток интегральной радиации Солнца (ПИРС) всегда был существенно повышенным. Наличие 80-летних колебаний радиуса и ПИРС подтверждается непосредственными наблюдениями, а также вековыми вариациями климата. Основными причинами наблюдаемых долговременных геофизических эффектов являются совокупное влияние 11-, 80- и 200-летних циклов в солнечных вариациях, определяемые соответствующими квазипериодическими изменениями как активности, так и размера (а, следовательно, и светимости). Считая, что определяющим в изменении климата и в наши дни остается совокупное влияние всех компонент вариаций ПИРС и они в целом пропорциональны соответствующим компонентам вариаций активности, мы на основании изучения хода долговременных вариаций последних можем утверждать, что понижение температуры Земли произойдет сразу после максимума нового 24-го цикла солнечной активности и светимости. При этом следует ожидать наступление глубокого минимума солнечной активности почти на уровне Маундеровского минимума ориентировочно вблизи 2040±10 г. и наступление очередного климатического минимума с опозданием на 17±5 лет после этого.

ОСОБЕННОСТИ МИКРОВОЛНОВОГО ВСПЛЕСКА 23.08.1988 ПО НАБЛЮДЕНИЯМ НА РАТАН-600

Абрамов-Максимов В.Е.¹, Боровик В.Н.¹, Коржавин А.Н.², Крюгер А.³

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

³ Центральный институт астрофизики, Германия

Крупная вспышка 23.08.1988 произошла в малозапятненном участке солнечной поверхности и сопровождалась длительным (около 3-х часов) повышенным излучением как в мягком рентгене, так и в микроволновом диапазоне. Класс вспышки по данным GOES был C8, по радиоданным на коротких сантиметровых волнах это был всплеск типа медленный подъем и спад (GRF). Все событие наблюдалось от начала до конца по многоазимутальным наблюдениям Солнца на РАТАН-600 в диапазоне 2-20 см. Некоторые необычные особенности этой вспышки были уже отмечены ранее. Необычным было и сопровождавшее ее радиоизлучение. По данным солнечной радио обсерватории в Тремсдорфе (близ Потсдама) на волнах 15 и 20 см, это был редко наблюдаемый радиовсплеск типа мощных флуктуаций почти без подъема фонового континуального излучения и с отсутствием таких флуктуаций на 10-ти см и более коротких волнах. В данной работе мы сопоставляем наблюдения этого события с высоким пространственным разрешением на РАТАН-600 с интегральными наблюдениями на GOES, в Тремсдорфе и других обсерваториях.

ИНДЕКСЫ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ И РАСПОЛОЖЕНИЕ ВНУТРЕННИХ ПЛАНЕТ НА ОРБИТАХ

Акимов Л.А., Белкина И.Л.

НИИ астрономии ХНУ, Харьков, Украина

Изучен временной ход рядов чисел рентгеновских вспышек на Солнце и чисел Вольфа. В спектрах мощности рядов обнаружены статистически значимые периоды, близкие к сидерическим периодам обращения Меркурия и Венеры вокруг Солнца. Амплитуда этих периодов особенно велика для числа рентгеновских вспышек.

Сопоставление числа вспышек с положением планет на орбитах показало, что максимальное число вспышек наблюдается вблизи дней прохождения Меркурием афелия и при переходе Венеры из южного полушария Солнца в северное. Для Земли вспышечная активность больше в осенние месяцы (октябрь-ноябрь), а также в январе-марте. Активность меньше в июле-сентябре.

Максимальная двукратная асимметрия распределения числа рентгеновских вспышек от положения Меркурия на орбите наблюдалась на спаде 22-летнего магнитного солнечного цикла в 1984-1986 годах.

Обсуждается электромагнитный механизм взаимодействия планеты с активной областью на Солнце.

ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК ЯНВАРЯ 2005 ГОДА В РАЗЛИЧНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ДИАПАЗОНАХ ПО ДАННЫМ АППАРАТУРЫ АВС-Ф, УСТАНОВЛЕННОЙ НА СПУТНИКЕ КОРОНАС-Ф

Архангельская И.В.¹, Архангельский А.И.¹, Котов Ю.Д.¹, Кузнецов C.Н.², Гляненко А.С.¹

¹ Институт Астрофизики МИФИ, Москва

² НИИЯФ МГУ, Москва

Аппаратурой АВС-Ф, установленной на борту ИСЗ КОРОНАС-Ф, было зарегистрировано 6 солнечных вспышек в январе 2005 года. Из них три наиболее благоприятны для анализа - вспышки 20 января (класс X7,1) и 17 января (класс X3,8) наблюдались на экваториальных участках орбиты ИЗС, а вспышка 15 января (класс X2,6) - в средней части полярной шапки. Источником этих вспышек была активная область NOAA 10720. В энергетических спектрах солнечных вспышек 20.01.2005 и 17.01.2005 было выделено по четыре спектральных комплекса, соответствующих ядерным линиям, а так же линии от захвата нейтронов и позитронной линии; в спектре вспышки 15.01.2005 - только две линии, соответствующих позитронной линии и линии от захвата нейтронов. В статье обсуждается поведение временных профилей этих вспышек в энергетических диапазонах, соответствующих выделенным линиям. Представлены также и результаты анализа временного профиля вспышки 20 января с временным разрешением 1 мс в энергетическом диапазоне 0,1-20 МэВ. На этом временном профиле c доверительной вероятностью 99% была выделена тонкая структура с характерным масштабом от 7 мс до 35 мс.

КАТАЛОГ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК В ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ГАММА-ДИАПАЗОНЕ ПО ДАННЫМ АППАРАТУРЫ АВС-Ф НА БОРТУ ИСЗ КОРОНАС-Ф ЗА 2001-2005 ГОДЫ

Архангельская И.В.¹, Архангельский А.И.¹, Котов Ю.Д.¹, Кузнецов C.Н.², Гляненко А.С.¹

¹ Институт Астрофизики МИФИ, Москва

² НИИЯФ МГУ, Москва

Аппаратура АВС-Ф (Амплитудно-Временная спектрометрия Солнца) предназначена для изучения характеристик потоков жесткого рентгеновского и гамма-излучения от Солнца, солнечных вспышек, а также поиска и регистрации событий типа гамма-всплеск. Прибор АВС_Ф установлен на специализированной автоматической станции "КОРОНАС-Ф", успешный запуск которой был произведен 31 июля 2001 года. Аппаратура АВС-Ф представляет собой систему обработки информации с двух детекторов: СОНГ-Д (сцинтилляционный детектор на основе CsI(Tl) диаметром 200 мм и высотой 100 мм, окруженный антисовпадательным пластиковым защитным детектором) и РПС-1 (ППД из CdTe размерами 4,9 мм x 4,9 мм). Информация с детектора СОНГ-Д поступает в двух гамма-диапазонах - высокоэнергетическом (4-94 МэВ) и низкоэнергетическом (0,1-11 МэВ). Диапазон работы детектора РПС-1 составляет 3-30 кэВ. Границы диапазонов указаны по данным первичных полетных калибровок, т.к. со временем меняются как коэффициент преобразования зависимости энергии от номера канала, так и порог регистрации, что учитывается проведением помесячных калибровок аппаратуры. Гамма-излучение от более чем 60 солнечных вспышек класса сильнее, чем М1.0 по классификации GOES было зарегистрировано за период август 2001 - сентябрь 2005 года в низкоэнергетическом диапазоне аппаратуры АВС-Ф. От некоторых из этих вспышек наблюдалось гамма-излучение и в высокоэнергетическом диапазоне. Каталог таких вспышек представлен в данной работе. В большей части вспышек высокоэнергетическое гамма-излучение (так же, как и низкоэнергетическое) наблюдалось во время фазы нарастания рентгеновского излучения по данным приборов, установленных на спутниках серии GOES - как во вспышке 20.01.2005. В некоторых вспышках длительность высокоэнергетического и низкоэнергетического гамма-излучения практически совпадает с длительностью рентгеновского излучения - как во вспышке 29.10.2003.

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ГЕОСФЕРУ: РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЛЕКСНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОВОДИМЫХ В НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНА

Бабаев Эльчин

ШАО НАН Азербайджана, Шемаха, Азербайджан

Солнце, как главная движущая сила и основной источник феномена «Космическая Погода», имеет прямое и сильное влияние на нашу Землю не только в форме живительной тепловой радиации, но и как опасные для жизни явления. Технологические, биологические и экологические системы подвержены ощутимому влиянию солнечной и геомагнитной активности. Условия на Солнце и в солнечном ветре, а также в межпланетном пространстве, магнитосфере, ионосфере и термосфере могут влиять не только на работу и надежность космических и наземных технологических систем, но также могут подвергнуть опасности все живое на Земле, включая человеческую жизнь и здоровье. Поэтому, очень важно получить больше знаний о солнечных и геомагнитных бурях и их потенциальных воздействиях, чтобы уменьшить или минимизировать эти негативные факторы влияния. С этой целью, в Национальной Академии Наук Азербайджана в течение нескольких лет проводятся комплексные исследования по изучению влияния изменений гелиогеофизических условий на технические и биологические системы. Исследуется возможное влияние космической погоды на функциональное состояние человеческого головного мозга, на внезапную сердечную смертность, на распространение инфекционных заболеваний, в частности на заболеваемость гриппом, на пчеловодство, а также на стабильную работу систем электропередачи, на функционирование магистральных нефте- и газо-трубопроводов, на добычу нефти, на сцинтилляцию высокочастотных коммуникационных и навигационных радиосигналов и т.д. Часть важных и недавно полученных результатов приводятся в данной работе. Особое внимание было уделено изучению влияния так называемых экстремальных солнечных событий и сильных геомагнитных бурь, которые оказались очень существенными для средних широт, где и расположен Азербайджан.

СВЯЗЬ ЯРКОСТИ КОРОНАЛЬНОЙ ЛИНИИ 530.3 НМ С МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ И ВРАЩЕНИЕ КОРОНЫ

Бадалян О.Г., Обридко В.Н.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Исследуется количественная связь между яркостью зеленой корональной линии 530.5~нм Fe XIV и магнитным полем. Для этого вычислена кросс-корреляция соответствующих синоптических карт за период 1977-2001. Карты распределения яркости зеленой линии I построены по данным ежедневного мониторинга. Карты напряженности магнитного поля B, тангенциальной B_tan и радиальной B_rad компонент рассчитаны для расстояния 1.1 радиуса Солнца в потенциальном приближении по данным фотосферных наблюдений. Получено, что коэффициенты корреляции I с B, B_tan и B_rad, вычисленные отдельно для зоны пятнообразования ±30° и для зоны выше 40°, по-разному зависят от фазы цикла. В зоне ±30° коэффициент корреляции с полем положителен, причем большее влияние на формирование излучения в зеленой линии оказывает B_tan. В высокоширотной зоне, особенно на фазе спада, существенно влияние B_rad, коэффициент корреляции с которым отрицателен. Примерно в середине ветви роста есть период времени, когда яркость зеленой линии в высокоширотной зоне совсем не связана с магнитным полем. В это же время на высоких широтах появляется медленная мода вращения солнечной короны, вращение короны становится выражено дифференциальным.

СМЕНА ЗНАКА КРУГОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ 2000 -2005 ГГ. НА ВОЛНЕ 5.2 СМ

Бакунина И.А.¹, Максимов В.П.²

¹ Нижегородский планетарий, Нижний Новгород

² ИСЗФ СО РАН, Иркутск

В данной работе на основе нового наблюдательного материала CCРТ – двумерных карт распределения радиояркости круговой поляризации, полученных в период фазы максимума и спада 23-го цикла солнечной активности, продолжено исследование закономерностей, полученных в работах [1–4] в период 22-го цикла: проведён ретроспективный прогноз мощных солнечных вспышек, наблюдавшихся в 2000-2005 гг. в целях проверки эффективности модифицированного критерия Танаки-Эноме [3]; исследованы зависимости временных характеристик явления смены знака круговой поляризации микроволнового излучения с длиной волны 5, 2 см от параметров активной области в оптическом излучении: широты, протяжённости и площади групп пятен, магнитной конфигурации и вспышечной активности; продолжено исследование асимметрии явления смены знака круговой поляризации микроволнового излучения биполярных активных областей [4] и её связи со вспышечной продуктивностью активной области. Полученные эмпирические закономерности могут служить ориентирами при модельных расчётах структуры магнитного поля в короне над активной областью и прогнозировании мощных солнечных вспышек.

1. Максимов В.П., Бакунина И.А. // Астрономический журн., 1991, т.68, С.394
2. Максимов В.П., Бакунина И.А. // Астрономический журнал, 1996, т.73, с. 317-321
3. Максимов В.П., Бакунина И.А., Нефедьев В.П., Смольков Г.Я. //Бюлл. Изобретений, 1996, № 21, с. 131-134
4. Бакунина И.А. // Актуальные проблемы физики солнечной и звёздной активности, Конференция стран СНГ и Прибалтики, Нижний Новгород, 2-7 июня 2003 г.

ОЦЕНКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИЛ В РАЙОНЕ МАЛЫХ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК

Баранов А.В., Баранова Н.Н., Григорьев В.М.

УАФО ДВО РАН, п/о Горнотаежное, Уссурийск

На некотором уровне l в атмосфере Солнца, где энергия магнитного поля много больше газового давления, можно принять, что магнитное поле близко к потенциальному. Тогда применим следующий метод расчета j и F..

Из уравнения divH = 0 имеем

Следовательно, на высоте l получаем

l.

Зная распределение H_z на уровне l и учитывая, что на этом уровне rotH=0, можно, используя решение задачи Дирихле, рассчитать структуру H.

Имея карту вектора магнитного поля на одном уровне и значения составляющих H на верхнем уровне, мы можем определить изменение H с высотой и рассчитать структуру электрических токов и электромагнитных сил.

Данный метод применен для расчета j и F в области малых вспышек в активной области 135 СД 23 июня 1984 года. Найдены особенности распределения j и F , подтверждающие гипотезу о том, что в результате микровспышки происходит некоторое изменение формы магнитной петли, либо деформация поверхности токового слоя в данной области.

УСТАНОВЛЕНИЕ ГРАНИЦ ОБЛАСТЕЙ ПОЛЯРНОЙ ШАПКИ И ОВАЛА ПОЛЯРНЫХ СИЯНИЙ ПО ДАННЫМ ГРЕНЛАНДСКОЙ ЦЕПОЧКИ МАГНИТНЫХ СТАНЦИЙ

Бархатов Н.А.¹, Левитин А.Е.², Ревунов С.Е¹

¹ Нижегородский гос.пед.ун-т, Нижний Новгород

² ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Создана методика компьютерной классификации высокоширотных зон геомагнитной активности: полярной шапки, аврорального овала и субавроральной зоны на основе магнитных записей компонент геомагнитного поля с минутным усреднением на Гренландской цепочке станций. Принадлежность конкретной станции к одной из указанных трех зон выполняется самообучающейся нейросетью типа слоя Кохонена. Входными параметрами для расчета служат амплитудно-частотные спектры и матрицы вейвлет-коэффициентов анализа геомагнитных данных. Классификация проводилась для магнито-спокойных и магнито-возмущенных дней 1998 года. Достоверность выполненной классификации оценивалась сопоставлением с динамикой границы овала полярных сияний, основанной на анализе спутниковых данных DMSP о высыпании частиц. Согласованность достигает 65% для магнито-возмущенных и 40-50% для магнито-спокойных дней. Дополнительная оценка достоверности классификации проводилась сопоставлением с положением южной границы овала согласно эмпирическим моделям. Результаты, полученные нейросетью, удовлетворительно согласуются с положением расчетной границы овала в ночных секторах для возмущенных дней. Работа поддержана грантом РФФИ 03-05-65137.

О ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗА ДОЛГОПЕРИОДНЫХ ВАРИАЦИЙ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ ИНДЕКСОВ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Белов А.В., Гущина Р.Т., Обридко В.Н., Шельтинг Б.Д., Янке В.Г.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

На основе модели, связывающей модуляцию космических лучей (КЛ) с индексами солнечной активности дан прогноз потока КЛ на следующий солнечный цикл и восстановлено поведение КЛ в 17-20 веках. Прогноз потока КЛ выполнен на основе прогноза основных характеристик магнитного поля Солнца. Для восстановления поведения КЛ в прошлом использованы числа солнечных пятен и индексы геомагнитной активности. Для прогнозирования потребовались надежные данные о вариациях КЛ на сети станций КЛ и данные об изменении характеристик глобального магнитного поля Солнца (наклона гелиосферного токового слоя, средней напряженности магнитного поля Солнца на поверхности источника солнечного ветра и полярности поля). Разработанная нами многопараметрическая модель модуляции КЛ в гелиосфере позволяет рассчитать наблюдаемые вариации КЛ с хорошей точностью и дает возможность перейти к их долгосрочному прогнозу.

ВЗАИМОСВЯЗЬ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ И КОРОНАЛЬНЫХ ДЫР НА РАЗЛИЧНЫХ ФАЗАХ СОЛНЕЧНЫХ ЦИКЛОВ

Биленко И.А.

ГАИШ МГУ, Москва

Солнечные магнитные поля играют определяющую роль в цикличности солнечной активности. В ходе циклов солнечной активности изменяется как число активных областей, так и магнитные поля активных областей претерпевают значительные изменения. Изменяется также число и характер распределения корональных дыр по диску Солнца. Корональные дыры подразделяются на корональные дыры, связанные с глобальными магнитными полями Солнца и отражающие динамику крупномасштабных магнитных полей, и на корональные дыры, связанные с активными областями. На основе данных наземной (Китт Пик) и космических (SOHO, Yohkoh) обсерваторий анализируются закономерности формирования и эволюции корональных дыр, связанных с активными областями, их взаимосвязь и особенности эволюции на различных фазах солнечных циклов. Фотосферные магнитные поля в областях взаимодействия активных областей и корональных дыр изменяются как в процессе их эволюции, так и в зависимости от фазы солнечного цикла. Рассматриваются особенности структурных изменений фотосферных магнитных полей, а также проводится сопоставление с изменениями в структуре атмосферы Солнца с высотой: в хромосфере, переходной области и короне.

ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ МИКРОВОЛНОВЫЙ СПЕКТРАЛЬНО-ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРЕДВСПЫШЕЧНОЙ СТАДИИ АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ

Богод В.М., Алесин А.М., Балдин С.В., Гараимов В.И., Перваков А.А.

СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

Необходимость высокого спектрального разрешения при анализе поляризованного микроволнового излучения активных областей на ранней предвспышечной стадии была показана в ходе прошедшего максимума солнечной активности. При этом использовались спектрально-поляризационные наблюдения на РАТАН-600 с 5-10% частотным разрешением в широком диапазоне от 1.7 см до 20 см. Здесь мы сообщаем о внедрении в практику регулярных наблюдений нового спектрально-поляризационного комплекса высокого разрешения СПКВР установленного на радиотелескопе РАТАН-600. Идеология этого комплекса докладывалась ранее в. Особое внимание уделялось достижению чувствительности приемного комплекса по потоку и точности измерения спектра. Сообщается о проведении первых серий наблюдений в системе Южного сектора РАТАН-600 с перископом и обсуждаются их результаты. Работа поддерживается грантом РФФИ 05-02-16228.

О ПРОГНОЗИРОВАНИИ ВОСХОДЯЩИХ ВСПЫШЕЧНО-ПРОДУКТИВНЫХ АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ

Богод В.М.

СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

Спектрально-поляризационные радио наблюдения Солнца в диапазоне 2-5 см обнаружили четкую связь спектров поляризованного излучения со вспышечной продуктивностью активных областей (ВПАО). При этом обнаружено, что при восходе ВПАО на восточном лимбе спектральные характеристики ее микроволнового излучения удается зарегистрировать за два-три дня до ее появления на фотосфере. При этом для надежной оценки сложности магнитной структуры по оптическим данным нужно еще 1-2 дня. Приводятся примеры таких наблюдений по многоволновым данным РАТАН-600.

СПЕКТРАЛЬНО-ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ СОЛНЦА В ПЕРИОД, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ВСПЫШЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ, ПО НАБЛЮДЕНИЯМ НА РАТАН-600

Богод В.М., Гараимов В.И., Гельфрейх Г.Б.

СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

В течение прошедшего максимума солнечной активности были получены результаты, свидетельствующие о сложных нетепловых процессах, происходящих во вспышечно-продуктивных активных областях на ранней предвспышечной фазе. Эти результаты были получены методами радиоастрономии в микроволновом диапазоне радио волн при исследовании спектров поляризованного излучения. В отличие от стабильных активных областей, эти спектры имели резкие наклоны спектра в диапазоне 2-5 см, которые часто переходили в инверсии знака поляризации. Отмечались и неоднократные инверсии знака поляризации. Для повышения спектральной точности был создан новый спектрально-поляризационный комплекс высокого разрешения СПКВР с 1 % частотным разрешением. Мы анализируем новые данные и их роль для понимания физики процессов, формирующих предвспышечную ситуацию. Работа поддерживается грантом РФФИ 05-02-16228.

СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ И РАДИОНАБЛЮДЕНИЙ КАК МЕТОД ОЦЕНКИ СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ГОРЯЧЕЙ И ХОЛОДНОЙ МАТЕРИЕЙ В КОРОНЕ НАД АО

Борисевич Т.П.¹, Коржавин А.Н.², Петерова Н.Г.²

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

Исследование корональной плазмы над вспышечно-опасными активными областями на Солнце показало, что расхождения между оценками физических параметров активной плазмы, обычно встречающиеся при сопоставлении наблюдений в радио диапазоне и мягком рентгене, можно сгладить, если ввести предположение о неоднородности короны. Предложен метод оценки соотношения между горячей и холодной материей в короне над АО, в нашем докладе развиваемый на примере АО NOAA 9591 и NOAA 0486. Обе АО дали серию мощных вспышек, сопровождавшихся гамма и рентгеновским излучением. Определены яркостная температура и мера эмиссии на момент максимума всплесков и в периоды между всплесками. Оценки сделаны с использованием наблюдений на БПР и по данным спутников GOES. Совместить данные, полученные в рентгеновском и радиодиапазоне на момент максимума всплеска, а также в межвспышечные периоды, удается в предположении о сосуществовании горячего (~7 МК) и холодного (~2-3 MК) вещества в короне над АО. Из сопоставления мер эмиссии, доля горячей материи составляет заметно менее 50%, тем не менее, плотность этого вещества может в 3-6 раз превышать плотность фоновой холодной плазмы.

МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ СБОРА ДАННЫХ БПР ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЙ СОЛНЦА

Борисевич Т.П.¹, Ильин Г.Н.², Коржавин А.Н.², Петерова Н.Г.², Топчило Н.А.³

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

³ СПбГУ, Санкт-Петербург

Модернизация этой системы долгое время не находила своего решения. До 1999 г. регистрация сигналов велась с помощью самописцев на бумажной ленте, затем была переведена на персональный компьютер, и только в 2004 г. началась разработка принципиально новой системы, которая кроме основной задачи – сбора данных – позволила решить проблему полной автоматизации наблюдений. Новая система регистрации основана на цифровом синхронном детектировании сигнала в компьютере, что заменяет громоздкую, устаревшую и требующую больших затрат по эксплуатации аналоговую низкочастотную часть аппаратуры.

МИКРОВОЛНОВЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ПОСЛЕВСПЫШЕЧНЫХ ПЕТЕЛЬ НА РАТАН 2 НОЯБРЯ 1992 Г.

Боровик В.Н.¹, Абрамов-Максимов В.Е.¹, Гараимов В.И.², Григорьева И.Ю.¹,

Кальтман Т.И.², Коржавин А.Н.², Медарь В.Г.¹

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

По данным многоволновых наблюдений Солнца на РАТАН-600 с анализом круговой поляризации приводятся спектральные характеристики в широком микроволновом диапазоне (1.7–10) см интенсивного источника радиоизлучения, наблюдавшегося 2.11.1992 на высоте более 50 тыс. км над лимбом через 7 часов после начала мощной вспышки класса Х9, который отождествляется с системой послевспышечных петель. Данное событие ранее анализировались в ряде работ (см., например, [1-4]) по результатам наблюдений в микроволновом диапазоне на радиогелиографе NRH и поляриметрах в Нобеяме, на ССРТ, а также в рентгеновском диапазоне (Yohkoh/SXT), в линии Н-альфа и оптическом континууме. Обсуждается механизм радиоизлучения исследуемого залимбового источника.

1. Altyntsev A.T., Grechnev V.V., Nakajima H. et al., 1999, AA Suppl. 135, 415.

2. Feldman U., Seely J., Doshek G.A. et al., 1995, ApJ 446, 860.

3. Ichimoto K., Sakurai T. Proc. of the II Japan-China seminar, 1993, Mitaka,Tokyo.

4. Kamio S., Kurokaawa H., Ishi T., 2003, Solar Phys., 215, 127.

ПАТРУЛИРОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ ПОГОДЫ С ПОМОЩЬЮ НАЗЕМНОГО МЮОННОГО ГОДОСКОПА-ТОМОГРАФА

Борог В.В., Белоносова О.В., Орлова Т.А.

МИФИ, Москва

В настоящее время развито много методик и получено большое количество прямых и косвенных данных о моменте зарождения корональных выбросов массы (КВМ), их начальном периоде развития как на Солнце, так и в его ближайшей окрестности. Однако после выхода КВМ в область ММП наблюдать за их развитием и направлением распространения становится значительно сложнее. В связи с тем, что основную долю мощности крупномасштабных КВМ составляет магнитная энергия, проникающее высокоэнергичное первичное комическое излучение (ПКИ, протоны с энергией в десятки и сотни ГэВ) может служить индикатором местоположения и динамического состояния сгустка магнитного возмущения. При прохождении области магнитного сгустка в потоке ПКИ возникают частотные колебания и меняется угловое распределение протонов. Применение новой научной технологии - мюонной томографии, позволяет улучшить информативность данных не только количественно, но и качественно изменить методику исследований динамики и структуры КВМ. Достоверная информация получается на расстояниях 10-20 млн. км от орбиты Земли и может быть использована для формирования раннего предиктора магнитных возмущений.

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ, СООТВЕТСТВУЮЩАЯ НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩЕЙСЯ ГЕОМАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ

Вальчук Т.Е., Громова Л.И., Дремухина Л.А., Костюченко И.Г., Левитин А.Е.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Геомагнитная активность, которая наблюдается на уровне земной поверхности наиболее часто, была исследована на основе статистики среднечасовых значений компонент горизонтального вектора магнитного поля Земли на сети магнитных обсерваторий. Был выделен диапазон среднечасовых значений поля, который наиболее часто фиксируется обсерваториями в каждый час суток, в конкретный сезон года (зима, лето, равноденствие) и в определенную фазу цикла солнечной активности (минимум цикла, фаза роста, максимум цикла, фаза спада). Рассмотрена солнечная активность и параметры солнечного ветра перед периодами и в эти периоды времени, когда большинство анализируемых обсерваторий фиксировали именно среднечасовые значения геомагнитного поля из наиболее часто встречающихся амплитудных интервалов. Перенос внимания с суббуревой и буревой геомагнитной активности на среднестатистическую активность, чаще всего существующую в околоземном пространстве, позволил провести анализ солнечной активности, вызывающей отклонение состояния магнитного поля Земли от этого основного (ground state) состояния.

ДОЛГОПЕРИОДНЫЕ ЭФФЕКТЫ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В ИНТЕНСИВНОСТИ ЦИКЛОНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В УМЕРЕННЫХ ШИРОТАХ

Веретененко С.В., Дергачев В.А., Дмитриев П.Б.

ФТИ им. А.Ф.Иоффе, Санкт-Петербург

Исследованы долгопериодные изменения циклонической активности в умеренных и субполярных широтах Северной Атлантики по данным приземного давления MSLP (Mean Sea Level Pressure Archive, Climatic Research Unit, UK) за 1874-1995 гг. Обнаружено, что в холодную половину года интенсивность циклонических процессов испытывает колебания с периодом ~80 лет, близким к периоду цикла Глайссберга. Показано, что вариации интенсивности циклогенеза в Северной Атлантике тесно связаны с колебаниями положения арктического фронта в районе южного и юго-восточного побережья Гренландии, где в холодную половину года преобладают процессы формирования и углубления циклонов. Смещение арктического фронта к югу и ослабление циклонических процессов (увеличение давления) в умеренных широтах наблюдалось в период векового роста солнечной активности, тогда как смещение фронта к северу и усиление циклогенеза (уменьшение давления) совпало с периодами низкой (или уменьшающейся) интенсивности 11-летних солнечных циклов. Показано, что долгопериодные колебания положения арктического фронта могут быть причиной амплитудной модуляции 11-летней гармоники в вариациях приземного давления.

ДОЛГОТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ СОЛНЦА И СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Вернова Е.С.¹, Тясто М.И.¹, Баранов Д.Г.²

¹ СПбФ ИЗМИРАН, Санкт-Петербург

² ФТИ им. А.Ф.Иоффе, Санкт-Петербург

Для уточнения и развития модели солнечного динамо представляет интерес вопрос о долготной асимметрии распределения солнечной активности. В данной работе рассматривалось долготное распределение фотосферных магнитных полей на базе данных Обсерватории Дж. Вилкокса в Стенфорде (WSO) 1976-2004 гг. Получено неравномерное по долготе распределение магнитного поля, которое отличается на 180° для двух частей 11-летнего солнечного цикла: подъема-максимума и спада-минимума. Выделенные долготы локализованы на кэррингтоновских долготах 180° для подъема-максимума и на 0° для спада-минимума. Такая же закономерность была обнаружена для гелиодолготного распределения солнечных пятен. Временные моменты, разделяющие два указанных периода, являются важными критическими точками магнитного солнечного цикла. Период подъем-максимум соответствует части солнечного цикла, когда полярности общего магнитного поля Солнца и ведущих пятен совпадают. Переход от одного периода к другому сопровождается изменением положения максимума долготного распределения на 180°. Две противоположные картины долготного распределения связаны с перестройкой локальных и глобальных магнитных полей в ходе 22-летнего магнитного цикла.

СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР И СТРУКТУРА ГЕЛИОСФЕРЫ

Веселовский И.С.

НИИЯФ МГУ, Москва

Обзор построен, главным образом, на основе материалов, представленных на международной конференции Solar Wind 11- SOHO 16 "Connecting Sun and Heliosphere" (Whistler, Canada, June 2005), и включает в себя следующие разделы: 1) структура гелиосферы и ее взаимодействие с межзвездной средой, 2) ускорение и нагрев частиц на Солнце и в гелиосфере, 3) магнитное поле в гелиосфере, 4) динамика формирования нестационарного солнечного ветра, 5) перспективы экспериментального исследования солнечного ветра и гелиосферы.

ПРЕДЕЛЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОЛНЕЧНЫХ, ГЕЛИОСФЕРНЫХ И МАГНИТОСФЕРНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ

Веселовский И.С., Яковчук О.С.

НИИЯФ МГУ, Москва

Все наиболее сильные гелиосферные и магнитосферные возмущения имеют свои причины на Солнце, которые часто ассоциируются с теми или иными наблюдательными признаками и проявлениями солнечной активности. Накопленный опыт использования этих признаков для целей эмпирического прогнозирования на основе экспертных оценок позволяет указать лишь весьма неопределенные горизонты, за пределами которых динамическое прогнозирование в настоящее время невозможно вследствие неполноты информации и сложности поведения рассматриваемых систем. Принципиальная трудность математического прогнозирования солнечных вспышек и корональных выбросов массы состоит в сильной нелинейности и сложном неустойчивом характере связанных с ними физических процессов и как следствие этого, - в сильной чувствительности к малым изменениям начальных и граничных условий. Нестатистическое прогнозирование солнечных вспышек и корональных выбросов массы, основанное на физических моделях, сильно затруднено также отсутствием достаточно точных сведений о подфотосферных процессах, служащих их первопричиной. Диагностика подфотосферных процессов лишь только начинает развиваться. Более кратковременный прогноз геомагнитных бурь по наблюдениям подготовительных процессов в атмосфере Солнца и гелиосфере требует умения достаточно точно вычислять по ним параметры межпланетного магнитного поля и солнечного ветра на орбите Земли. Большие нерешённые проблемы состоят здесь в определении величины и ориентации электрических токов и магнитных полей в короне и гелиосфере. Обсуждаются возможные перспективы частичного преодоления этих трудностей путём более адекватного теоретического моделирования на основе будущих стереоскопических реконструкций динамического состояния короны и гелиосферы с использованием новых экспериментальных данных.

ЦИКЛ ГЛЯЙСБЕРГА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Волобуев Д.М.¹, Наговицын Ю.А.¹, Юнгнер Х.²

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² Университет Хельсинки, Финляндия

Цикл Гляйсберга (80-130 лет), наряду с 11-летним, является одним из основных циклов солнечной деятельности. Его наличие подтверждается совокупностью различных реконструкций активности по независимым палеоданным. В данной работе анализируются основные морфологические особенности и эволюция частотной структуры этого цикла. Кроме того, вычисляется соответствующий максимальный показатель Ляпунова и, далее, строится прогноз на один такой цикл, так что в результате мы получаем предсказание среднего уровня солнечной активности с заблаговременностью несколько десятков лет.

СИНХРОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ КОСМОГЕННОГО РАДИОКАРБОНА И АТМОСФЕРНОГО СО2 ЗА ПОСЛЕДНИЕ 22000 ЛЕТ

Волобуев Д.М.¹, Наговицын Ю.А.¹, Юнгнер Х.²

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² Университет Хельсинки, Финляндия

Относительная концентрация радиокарбона (¹⁴С) в атмосфере является одним из важных индикаторов солнечной активности в прошлом. Из ранних работ по моделированию глобального цикла обращения СO2 в земных резервуарах известно, что ¹⁴C весьма мало (в пределах 5%) зависит от концентрации СO2. С другой стороны, измерения показывают чрезвычайно высокий уровень ¹⁴С 10-40 тыс. лет назад, который трудно описать в рамках существующих моделей. Мы нашли высокую корреляцию (r=0.98) изменений ¹⁴С и CO2 за период 0-22 тыс. лет назад и предлагаем модельный механизм, который, в частности, показывает, что уровень CO2 в атмосфере может служить индикатором дисбаланса источников и стоков в открытой системе океан-атмосфера. При таком механизме зависимость ¹⁴С=f(CO2) оказывается сильной (близкой к 100%). Используя наиболее полные данные об изменении магнитного момента Земли и нашу модель, мы оцениваем сверх-долгопериодические вариации околоземного потока галактических космических лучей за исследуемый период.

ЧАСТОТНЫЕ ВАРИАЦИИ ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ НА КОРОТКИХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛАХ ПО НАБЛЮДЕНИЯМ НА РАДИОТЕЛЕСКОПЕ РАТАН-600 И ГЕЛИОГРАФАХ ССРТ И НОБЕЯМА

Гараимов В.И., Кальтман Т.И.

СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

В работе сравниваются наблюдения предвспышечных частотных вариаций поляризованного излучения солнечных активных областей 10484,10486 на коротких временных интервалах 25-26 октября 2003 года по данным РАТАН-600, и радиогелиографов ССРТ и Nobeyama. Показывается, что активные области, имеющие частотные вариации поляризованного потока по наблюдениям на РАТАН-600 имеют подобные закономерности при сравнении одновременных наблюдений на гелиографах ССРТ и Нобеяма. Проведенный анализ показал, что в разных случаях частотные вариации были зарегистрированы как на нескольких инструментах, так и на одном из них.

Анализ дополнительных наблюдательных данных на ССРТ показал наличие подобных эффектов и в других вспышечно-продуктивных АО. По нашему мнению, эти данные могут нести информацию о быстрых изменениях в структуре солнечной короны в районе генерации радиоволн соответствующих частот.

СВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ПЛАЗМЕННЫХ СТРУКТУР СОЛНЕЧНОЙ АТМОСФЕРЫ СО ВСПЫШЕЧНОЙ И ДРУГИМИ ФОРМАМИ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ПО ДАННЫМ РАДИО НАБЛЮДЕНИЙ

Гельфрейх Г.Б., Наговицын Ю.А., Наговицына Е.Ю.

ГАО РАН, Санкт-Петербург

Исследованы закономерности проявления КПК в микроволновом излучении основных форм проявления солнечной активности: пятен, флоккул, корональных арок, полярных факелов для случаев высокой и низкой вспышечной активности. Основная часть анализа выполнена на основе двумерных изображений Солнца в полной интенсивности и круговой поляризации на волне 1.76 см по данным радиогелиографа Нобеяма. Для выявления уровня стабильности колебаний и характера их временных вариаций использовался вейвлет анализ. Показано, что все типы плазменных структур проявляют колебания с периодами от минут до часов, сильно различающиеся по уровню добротности и частотной стабильности. Наибольшую чувствительность и объём информации дают источники теплового циклотронного излучения в короне над пятнами (в поле 2000 Гс). Природа колебаний связана с различными формами МГД резонаторов, имеющих как локальный, так и глобальный характер. При этом резонансные системы могут либо совпадать с областью радио излучения, либо располагаться вне её, в контакте или в удалении. Продемонстрирован новый эффективный метод анализа динамики и структуры солнечной активности.

ГЕЛИО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА АВАРИЙНОСТЬ НА ТРАНСПОРТЕ

Головко А.А., Н.Н.Ляхов, А.В.Мордвинов

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Проведен анализ временных вариаций числа дорожно-транспортных происшествий за сутки в городе Иркутске в 1989-2004 гг. В начале периода сильно выражены сезонная вариация и полумесячный период, связанный с социальным фактором. К концу периода данные вариации сглаживаются при общем возрастании числа аварий. Для сопоставления с уровнем солнечной активности, использовались числа Вольфа. Выявлена слабая вариация числа аварий в 11-летнем цикле, частично обусловленная циклическими изменениями метеорологических факторов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАЧАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ГЕОЭФФЕКТИВНОСТИ СОЛНЕЧНЫХ ВЫБРОСОВ ВЕЩЕСТВА

Гольберг К.Ю.¹, Бархатов Н.А.¹, Жулина Е.Г.¹, Левитин А.Е.²

¹ Нижегородский гос. пед. ун-т, Нижной Новгород

² ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Решается обратная задача по определению начальных параметров возмущающих потоков CMEs по их зарегистрированным межпланетным проявлениям (ICMEs). Для этого применен метод МГД компьютерного моделирования трансформации CMEs в ICMEs, параметры которых реально регистрируются в окрестностях Земли на КА WIND. Численные эксперименты выполнены для конкретных событий 1997, 1998, 2001 годов описанных в литературе как magnetic cloud, flux rope, shock, ejecta, shock+sheath. Начальные параметры CMEs определялись методом подбора начальных параметров для получения модельных результатов, наиболее близких к зарегистрированным на КА и принадлежащих к разным типам ICMEs. Субъективным критерием согласованности этих материалов заключался в близости их значений и временных зависимостей. В результате были установлены начальные параметры CMEs, которые не могут быть измерены in situ, однако являются необходимыми для изучения фундаментальных процессов солнечной активности. Работа поддержана грантом РФФИ 03-05-65137.

ЧИСЛЕННОЕ МГД МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ РЕЗКИХ ВОЗМУЩЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ МЕЖПЛАНЕТНОЙ СРЕДЫ В ОКОЛОЗЕМНОМ КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Гольберг К.Ю.¹, Бархатов Н.А.¹, Рязанцева М.О.¹, Застенкер Г.Н.²

¹ Нижегородский гос. пед. ун-т, Нижной Новгород

² ИКИ РАН, Москва

Создана компьютерная программа пространственно-временного моделирования волновых процессов в плазме солнечного ветра, реализующей МГД уравнения для вязкой жидкости, дополненные уравнением переноса тепла. Особенность программы заключается в возможности с ее помощью исследовать и адекватно реальной ситуации описывать трансформацию долгоживущих геоэффективных объектов в межпланетном пространстве, отличающихся высокой крутизной фронтов. Сервис программы позволяет учитывать тонкую структуру параметров объектов. Проведено численное моделирование эволюции разнообразных резких возмущений межпланетного магнитного поля и плазмы солнечного ветра, зарегистрированных на трассе КА WIND – КА Interball-1 в 1995-2000 гг. при выполнении наблюдений с высоким временным разрешением. Оно продемонстрировало успешное совпадение полученных численных результатов с экспериментальными данными по параметрам и масштабам изучаемых объектов. Эволюция рассмотренных объектов вызывается нарушением баланса теплового и магнитного давлений при сохранении резких границ. Работа поддержана грантами РФФИ 04-02-16152 и 03-05-65137.

МГД РАЗРЫВЫ КОРОНЫ СОЛНЦА КАК ИСТОЧНИК КРУПНОМАСШТАБНЫХ РАЗРЫВНЫХ СТРУКТУР СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА

Гриб С.А.

ГАО РАН, Санкт-Петербург

С помощью метода пробного расчёта рассматриваются взаимодействия различных магнитогидродинамических (МГД) разрывов как в корне Солнца, так и в стационарном потоке солнечного ветра. Показывается возможность возникновения часто встречающихся в межпланетном пространстве структур с постоянным давлением за счёт регулярных и нерегулярных нелинейных взаимодействий солнечных МГД разрывов. Теоретические результаты расчёта сравниваются с экспериментальными наблюдениями прохождения сильных разрывов через магнитные облака.

В рамках МГД рассмотрения предлагается новый метод прогноза космической погоды. Указывается на адекватность описания крупномасштабной плазменной структуры обобщёнными соотношениями Рэнкина-Гюгонио и интегральными инвариантами. Работа осуществлялась в рамках программы ОФН РАН №18.

АНИЗОТРОПИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ПО ДАННЫМ СТАНЦИИ ЯКУТСК В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

Григорьев В.Г., Стародубцев С.А., Кривошапкин П.А., Приходько А.Н.,

Егоров А.Г., Турпанов А.А.

ИКФИА СО РАН, Якутск

Разработан вариант расчета параметров анизотропии галактических космических лучей по данным нейтронного монитора 24-NM-64 и мюонного телескопа на поверхности земли станции Якутск в режиме реального времени. Предварительный анализ полученных и имеющихся результатов показывает, что перед началом большинства крупномасштабных геофизических возмущений, на Земле за 1-2 суток наблюдаются характерные отклонения в параметрах наблюдаемой анизотропии, обусловленной первой сферической гармоникой углового распределения космических лучей. Есть основания полагать, что привлечение к расчетам данных других видов наблюдений и станций космических лучей позволит в дальнейшем разработать методику прогнозирования прихода на Землю крупномасштабных возмущений межпланетной среды.

ГЕЛИОШИРОТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ АНИЗОТРОПИИ

КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ

Григорьев В.Г., Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Мамрукова В.П., Герасимова С.К.

ИКФИА СО РАН, Якутск

Исследуется гелиоширотная зависимость анизотропии космических лучей по данным Якутского комплекса мюонных телескопов на поверхности земли и на глубинах 7, 20, и 60 м в.э. за 1972-2002 гг. Показано, что радиальная компонента анизотропии КЛ в течение указанного периода на всех уровнях систематически усиливалась южнее гелиоэкватора независимо от полярности общего магнитного поля Солнца. Азимутальная компонента анизотропии зависит от гелиошироты только при отрицательной полярности общего магнитного поля, увеличиваясь к северу от гелиоэкватора. Такая ситуация может реализоваться в случае взаимодействия быстрого солнечного ветра из корональных дыр с медленным ветром в северной части гелиосферы и постоянного выноса частиц в южной части.

11-ЛЕТНЯЯ МОДУЛЯЦИЯ ПЛОТНОСТИ И ГОДОВАЯ ВАРИАЦИЯ СЕВЕРО-ЮЖНОЙ АНИЗОТРОПИИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В РАЗНЫХ ЭПОХАХ МАГНИТНОГО ЦИКЛА СОЛНЦА

Григорьев В.Г., Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Мамрукова В.П., Герасимова С.К.

ИКФИА СО РАН, Якутск

Анализ данных НМ в периоды отрицательной и положительной полярностей общего магнитного поля Солнца выявил зависимость 11-летней модуляции космических лучей как от деформации нейтрального токового слоя ММП, так и от уровня солнечной активности. Причем, при положительной полярности преобладает влияние уровня солнечной активности, а при отрицательной полярности - влияние угла раствора токового слоя. Показано, что заметная годовая вариация северо-южной анизотропии обнаруживается в эпоху отрицательной полярности общего магнитного поля Солнца. Причиной такого поведения 11-летней модуляции плотности и годовой вариации северо-южной анизотропии в эпоху отрицательной полярности является магнитный дрейф КЛ, траектория которого пересекает область взаимодействия быстрого и медленного потоков солнечного ветра за орбитой Земли.

СООТНОШЕНИЕ ИОНОСФЕРНОЙ И ПЛАЗМОСФЕРНОЙ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ИОНИЗАЦИИ В ЦИКЛЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Гуляева Т.Л

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Эмпирические ионосферные и плазмосферные модели используются для оценки эффектов заряженных частиц в околоземном космическом пространстве на высотах до 6 земных радиусов. В частности, они позволяют оценить вклад интегральной ионизации ИЕС ионосферы и плазмосферы в полное электронное содержание ТЕС в столбе единичного сечения от основания в ионосфере до высоты навигационных спутников 20000 км. В докладе анализируются пропорции вклада ИЕС на высотах ионосферы (80-1000 км) и плазмосферы (1000-20000 км) в цикле солнечной активности в спокойных и возмущенных условиях. Показано, что плазмосферная часть ИЕС может составлять до 50% ТЕС во время возмущений ночью в минимуме солнечной активности. Это свидетельствует о необходимости учета плазмосферной составляющей в дополнение к ионосферной компоненте при анализе данных сигналов навигационных спутников.

РАВНОДЕНСТВЕННЫЙ ЭФФЕКТ В АВРОРАЛЬНОМ ЗАПАДНОМ ЭЛЕКТРОДЖЕТЕ

Данилов А.А., Макаров Г.А.

ИКФИА СО РАН, Якутск

Рассмотрены пространственно-временные изменения интенсивности авроральной западной электроструи. Обнаружена зависимость суточных и полугодовых вариаций индекса AL от угла между плоскостями геомагнитного экватора и плазменного слоя магнитосферы. Суточные вариации AL, обусловленные изменениями этого угла, возрастают по амплитуде в солнцестояния и уменьшаются в равноденствия, фазы суточных вариаций противоположны в зимний и летний сезоны. Полугодовая вариация AL имеет максимумы в равноденственные периоды.

ИЗМЕНЕНИЯ ЭНЕРГИИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ПРИ СПОРАДИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЯХ В ГЕЛИОСФЕРЕ

Дворников В.М., Кравцова М.В., Сдобнов В.Е.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Используя выражение для энергетического спектра космических лучей (КЛ), полученного в рамках модели модуляции КЛ регулярными электромагнитными полями гелиосферы, по данным наземных и спутниковых измерений интенсивности КЛ рассчитаны изменения энергии частиц в различных жесткостных интервалах. Исследованы зависимости изменения энергии частиц от их жесткости на различных фазах спорадических явлений в гелиосфере.

На основе решения уравнения движения частиц в электромагнитных полях гелиосферы, предложено аналитическое выражение для описания исследуемых зависимостей и, на основе этого, получено выражение для жесткостного спектра КЛ, параметры которого отражают характеристики этих полей.

КОРОНАЛЬНЫЕ ВЫБРОСЫ МАССЫ И ЭФФЕКТЫ

В КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧАХ

Дворников В.М., Кравцова М.В., Сдобнов В.Е.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

По данным наземных и спутниковых измерений вариаций интенсивности космических лучей (КЛ) исследованы вариации жесткостного спектра высокоэнергичных частиц в энергетическом диапазоне от 15 MэВ до десятков ГэВ в периоды экстремальных событий 2003, 2004 гг. Определены параметры жесткостного спектра КЛ, характеризующие электромагнитные характеристики полей гелиосферы за каждый час наблюдений.

Исследована зависимость временных вариаций параметров жесткостного спектра КЛ от вариаций параметров межпланетной среды. Обнаружена взаимосвязь временных вариаций этих параметров.

ВАРИАЦИИ ЖЕСТКОСТНОГО СПЕКТРА КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ПЕРИОДЫ СОЛНЕЧНЫХ ПРОТОННЫХ СОБЫТИЙ

Дворников В.М.¹, Кравцова М.В.¹, Луковникова А.А.¹, Сдобнов В.Е.¹, Крякунова О.Н.²

¹ ИСЗФ СО РАН, Иркутск

² Институт ионосферы, Алма-Ата, Республика Казахстан

В рамках модели модуляции космических лучей регулярными электромагнитными полями гелиосферы по данным наземных и спутниковых измерений исследованы вариации жесткостного спектра космических лучей в энергетическом диапазоне от 15 МэВ до десятков ГэВ в периоды мощных солнечных протонных событий в октябре-ноябре 2003 г.

Определены параметры жесткостного спектра космических лучей и по их значениям проведена оценка характеристик электромагнитных полей солнечной короны и гелиосферы, ответственных за данные явления.

СОПОСТАВЛЕНИЕ НАБЛЮДЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ СОЛНЦА, ВЫПОЛНЕННЫХ В РАЗНЫХ ОБСЕРВАТОРИЯХ И/ИЛИ РАЗЛИЧНЫХ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЯХ И ПРОБЛЕМЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ

Демидов М.Л., Голубева Е.М., Верецкий Р.М.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Сопоставление наблюдений магнитных полей Солнца, выполненных в различных спектральных линиях и в различных обсерваториях (недавние статьи Wenzler et al., Astron. Astrophys. 2004, v. 127, p. 1031; Tham et al., Ap. J. Suppl. 2005, v. 156, Is. 2, p. 295) важно для диагностики магнитогидродинамических условий в солнечной атмосфере, оценки достоверности измерений, формирования объединённых временных рядов данных. В настоящей работе выполняется сопоставление напряженностей крупномасштабных магнитных полей в различных комбинациях спектральных линий, измеренных на Стокс-метре телескопа СТОП Саянской обсерватории. Особый акцент сделан на исследование пространственного распределения по диску Солнца соответствующих отношений напряжённости. Кроме того, выполнен корреляционный и регрессионный анализ квазиодновременных наблюдений магнитных полей по данным Саянской, Станфордской, Маунт Вилсон и Китт Пик обсерваторий, а также космического аппарата SOHO/MDI. Для интерпретации полученных результатов в некоторых комбинациях спектральных линий проведены теоретические расчёты в различных модельных предположениях. Работа выполнялась при финансовой поддержке гранта РФФИ N 05-02-16472.

РОЛЬ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В ДОЛГОВРЕМЕННЫХ

ИЗМЕНЕНИЯХ ИОНОСФЕРЫ

Деминов М.Г.

ИЗМИРАН, г. Троицк, Московская обл.

Главная проблема на пути реализации возможности использования ионосферы как индикатора причин изменения климата – корректный учет вклада солнечной активности в долговременные изменения ионосферы. Она связана с тем, что вклад солнечной активности, по крайней мере, на порядок больше вклада парниковых газов в формирование ионосферы. В свою очередь, ионосферу можно использовать как достаточно точный прибор для определения потока ионизирующего излучения Солнца на интервалах до 40-60 лет. Ионосферные индексы, полученные на этой основе, могут использоваться для долгосрочного прогноза такого излучения. В данном обзоре представлены результаты этого направления исследований. Основные вопросы, которые будут затронуты в докладе: а) ионосферные индексы солнечной активности, б) долговременные изменения различных параметров ионосферы и связь этих изменений с индексами солнечной и геомагнитной активности, в) региональные (долготные) особенности долговременных изменений ионосферы и механизмы этих изменений. Работа поддержана грантом РФФИ 04-05-64908.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ МАГНИТНОГО ПЕРЕСОЕДИНЕНИЯ ПО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Ден О.Г.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Предложен метод нахождения областей магнитного пересоединения и положения сепаратора в общем случае магнитного поля без нулевых точек. Метод позволяет по некоторым дифференциальным характеристикам магнитного поля достаточно просто определить все потенциально возможные области магнитного пересоединения, и тем самым выделить области энерговыделения во вспышечных событиях на Солнце.

СВЯЗЬ КРУПНОМАСШТАБНЫХ УВЕЛИЧЕНИЙ АМПЛИТУД КОНЦЕНТРАЦИИ КОСМОГЕННЫХ ИЗОТОПОВ С ПОХОЛОДАНИЯМИ ПОСЛЕДНИХ 10 ТЫС. ЛЕТ

Дергачев В.А.

ФТИ им. А.Ф.Иоффе, Санкт-Петербург

Имеющиеся данные по концентрации радиоуглерода в кольцах деревьев и ¹⁰Ве в годичных слоях льда позволяют детально исследовать не только проявления солнечных процессов в прошлом, но и значительно расширяют временную шкалу для изучения изменений интенсивности космических лучей. Реконструкция концентрации радиоуглерода в кольцах деревьев известного возраста охватывает более 10 тысяч лет, еще больший интервал времени охватывает концентрации ¹⁰Ве в кернах льда. Как амплитуда скорости образования ¹⁴C, так и ¹⁰Ве оказались наиболее высокими в период экстремально низкой солнечной активности – минимумы Маундера, Шпёрера, Вольфа, приходящиеся на время малого ледникового периода (~1350–1800 гг.). Временные ряды концентрации этих изотопов ясно показывают изменения на столетних и тысячелетних масштабах. Установлена повторяемость аномально высоких амплитуд концентрации радиоуглерода через 2300-2400 лет - в окрестности ~500, ~2700, ~5400, ~7200, 9500 лет назад. В спектре мощности этого ряда наиболее интенсивной является линия, указывающая на ~2400-летний период. Такой спектр может быть источником информации о причинах изменения исследуемых природных процессов, в частности, похолоданий.

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ВАРИАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ПО ДАННЫМ НАЗЕМНЫХ МОНИТОРОВ С 1953 ПО 2004 ГГ.

Дергачев В.А., Дмитриев П.Б.

ФТИ им. А.Ф.Иоффе, Санкт-Петербург

При помощи модифицированного метода спектрального анализа исследованы периодические вариации космических лучей на временном интервале с 1953 по 2004 год. Исходный ряд помесячных данных потока космических лучей был синтезирован из измерений, проведенных в различные промежутки времени этого срока 100 наземными нейтронными мониторами, разбросанными по всей земной поверхности. Барометрически скорректированные данные этих измерительных станций хранятся на сервере: http://spidr.noaa.gov в формате 4096. Метод построения единого синтезированного ряда данных основан на принципах обработки неравноточных временных рядов с заданными весами или среднеквадратическими ошибками измерений. Обнаружено, что в спектральной периодограмме синтезированных данных выделяются слабые квазипериодические компоненты с периодами: 0.75, 1.0, 2.0 года и более мощные с периодами: 1.5, 1.75, 2.6, 3.0, 4.1, 9.0 и 23.0 года. На основе значений синтезированного ряда введен индекс активности космических лучей и рассмотрена его взаимосвязь с индексами солнечной активности в рентгеновском, радио и оптическом диапазонах.

ДОЛГОПЕРИОДИЧЕСКИЕ СОБСТВЕННЫЕ ВИХРЕВЫЕ КОЛЕБАНИЯ СОЛНЦА

Джалилов Н.С.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Развивается теория о возможности возникновения на Солнце вихревых собственных колебаний с периодами месяцы и годы. На основе уравнений гидродинамики с учетом дифференциального вращения Солнца поставлена краевая задача о собственных значениях. Показано, что в радиативной зоне возможны почти горизонтальные вихревые движения, которые по свойствам близки вихрям Россби в геофизике. Для более высокочастотной части спектра (инерционные моды с периодами месяцы) оказался важным механизм сдвиговой неустойчивости. Для низких частот (с периодами годы и многие годы) основным механизмом генерации является тепловая неустойчивость. Неустойчивость для найденных вращательных мод связана с широтным дифференциальным вращением. Такая неустойчивость, по сути, отличается от неустойчивости типа Кельвина-Гельмгольца и не подавляется сильной радиальной гравитационной стратификацией. Максимально неустойчивыми оказались моды с периодами около 2,5 лет (квазидвухлетние моды), 100 лет (столетние моды), 22 года (цикловые моды) и 3500 лет (солнечно-климатические моды). Вычислены инкременты неустойчивости в зависимости от малого параметра – от градиента широтного дифференциального вращения.

ДОЛГОЖИВУЩАЯ ТОКОВАЯ СТРУКТУРА – ПРИЗНАК ВСПЫШЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ГРУППЫ

Дивлекеев М.И.

ГАИШ МГУ, Москва

По спектрометрическим наблюдениям в линии 8498 Ǻ инфракрасного триплета Ca II активных областей на Солнце показано, что в группах пятен, производящих вспышки, всегда имеется, по крайней мере, одна долгоживущая токовая структура, движение вещества в которой направлено от одного основания к другому в противоположных направлениях. Эта структура соединяет области различной магнитной полярности и сохраняется на протяжении всего существования данной группы. Она находится, по всей видимости, ниже H-альфа волокна, расположенного вдоль нейтральной линии магнитного поля. Все вспышки в данной группе происходят, в основном, в этой структуре, т.к. во время вспышки в ней интенсивность обращения в центре линии Ca II 8498 Ǻ усиливается во много раз. Следовательно, выделение энергии вспышки, вероятно, происходит в этой токовой структуре, как предложил в 1974 г. Альтшулер. Изучается изменения формы обращённого контура в линии 8498 Ǻ до, во время и после вспышки. Наблюдения выполнены в Москве на солнечном телескопе АТБ- 1 ГАИШ.

ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА ВРЕМЕННЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК, ИЗМЕРЕННЫХ РЕНТГЕНОВСКИМ СПЕКТРОМЕТРОМ “ИРИС” ЗА ПЕРИОД 2001-2003 ГГ.

Дмитриев П.Б., Кудрявцев И.В., Лазутков В.П., Матвеев Г.А., Савченко М.И.,

Скородумов Д.В.

ФТИ им. А.Ф.Иоффе, Санкт-Петербург

Исследована временная структура вспышечного и непосредственно прилегающего к нему фонового излучения ряда солнечных вспышек, зарегистрированных рентгеновским спектрометром “ИРИС” за период 2001–2003 гг., во время проведения космического эксперимента “КОРОНАС-Ф”. Рентгеновское излучение рассматриваемых событий было измерено с временным разрешением 1с в энергетических диапазонах: 2.9–14.3 и 15.2–156.2 кэВ, каждый из которых подразделен на 32 энергетических канала. Обнаружено, что во вспышечном излучении обычно появляется квазипериодический компонент с периодом от одного до двух десятков секунд, который отсутствует в предвспышечном фоновом излучении. Изучена динамика энергетических спектров этих вспышек в зависимости от стадий роста, максимума и спада событий. Проведено моделирование энергетических спектров на разных стадиях вспышек согласно “тепловой” и “нетепловой” моделям рентгеновского излучения.

СОЛНЕЧНЫЕ, ГЕЛИОСФЕРНЫЕ И МАГНИТОСФЕРНЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ В НОЯБРЕ 2004 Г.

Ермолаев Ю.И.¹, Зеленый Л.М.¹, Панасюк М.И.², Мягкова И.Н.², Кузнецов В.Д.³,

Черток И.М.³, Житник И.А.⁴, Кузин С.В.⁴,. Еселевич В.Г⁵, Богод В.М.⁶ и др.

¹ ИКИ РАН, Москва

² НИИЯФ МГУ, Москва

³ ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

⁴ ФИАН, Москва

⁵ ИСЗФ СО РАН, Иркутск

⁶ СПбФ САО РАН, Пулково, Санкт-Петербург

Спустя год после экстремальных событий на Солнце, в гелиосфере и на Земле в октябре-ноябре 2003 года [Веселовский и др., 2004; Панасюк и др., 2004; Ермолаев и др., 2005] похожая ситуация повторилась в ноябре 2004 года. В работе, подготовленной в основном участниками прошлогодней коллаборации российских исследователей экстремальных явлений, приводятся основные наблюдательные данные, относящиеся к периоду, когда на Земле наблюдалась сильная магнитная буря с Dst = -373 нТл. И хотя по силе возмущенности Солнца, солнечного ветра и магнитосферы рассматриваемый период по ряду параметров уступает аналогичному периоду 2003 года, приведенные данные свидетельствует о том, что благодаря событиям осени 2003 и 2004 годов фаза спада 23-его цикла солнечной активности является одной из самых активных за весь период всесторонних исследований солнечно-земных связей. Работа поддержана грантом РФФИ 04-02-16131.

О ВОЗМОЖНОЙ ПРИРОДЕ СМЕ МИНИМАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ

Еселевич М.В., Еселевич В.Г.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

СМЕ малых угловых размеров (<10 градусов) имеют наиболее простой вид. В работе использовались калиброванные данные LASCO C2. В основу метода положен следующий экспериментальный результат: пояс стримеров представляет собой последовательность радиальных лучей повышенной плотности (или магнитных трубок) с угловым размером ~2-3 градуса. Они берут свое начало, предположительно, на границах супергранул. Показано, что движение малого СМЕ происходит внутри такой магнитной трубки. Прохождение СМЕ в данном месте может приводить к увеличению углового размера трубки примерно в два-три раза. Анализ данных позволяет предположить, что малый СМЕ представляет собой “плазмоид”, вброшенный в основании магнитной трубки и движущийся от Солнца вдоль нее. Оценки для конкретного события (19 октября 1999 г. ~21:00UT, Е-лимб) показывают, что начальная концентрация плазмоида (если считать его начальный угловой размер до расширения равным ~2-3 градуса), примерно в 3-4 раза превышает концентрацию медленного СВ, по которому распространяется плазмоид в трубке, а собственное магнитное поле плазмоида в 3-5 раз превышает невозмущенное поле магнитной трубки.

СТРУКТУРА ПОЯСА КОРОНАЛЬНЫХ СТРИМЕРОВ

Еселевич М.В., Еселевич В.Г.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Анализируются изображения белой короны по калиброванным данным инструмента LASCO C2/SOHO. Исследуются квазистационарные события, в которых отсутствуют корональные выбросы массы. Подтвержден ранее полученный результат: пояс стримеров представляет собой последовательность лучей повышенной яркости. Минимальный угловой размер лучей составляет ~2.0-3.0 градуса, минимальное расстояние между лучами ~5-10 градусов. Показано, что, часто, поперечное сечение пояса стримеров наблюдается в виде двух близко расположенных лучей различной яркости. Это явление трудно объяснить обычным изгибом пояса. На основании проведенных исследований высказана гипотеза о том, что, в общем случае, пояс представляет собой последовательность пар лучей повышенной яркости (или два близко расположенных ряда лучей). Яркости лучей в каждой паре, в общем случае, могут различаться. Направление магнитного поля в лучах, образующих пару, должно быть противоположным. Это означает, что нейтральная линия радиальной компоненты магнитного поля Солнца, вероятно, проходит вдоль пояса между лучами каждой из пар.

О РАСХОДИМОСТИ ЛУЧЕЙ ПОВЫШЕННОЙ ЯРКОСТИ (МАГНИТНЫХ ТРУБОК) ПОЯСА КОРОНАЛЬНЫХ СТРИМЕРОВ

Еселевич М.В., Еселевич В.Г.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Анализ протяженности и угловых размеров двух выделенных лучей повышенной яркости, расположенных в плоскости пояса стримеров, по данным белой короны во время затмения 11 августа 1999 г. и данным инструмента LASCO C2, показал: 1. Лучи повышенной яркости пояса стримеров, а значит текущий в них медленный солнечный ветер, начинаются на поверхности Солнца. 2. На R<(4-5)Ro в плоскости пояса стримеров лучи не радиальные и отклонены в сторону полюса. Они становятся практически радиально ориентированными на R>(4-5)Ro. 3. Минимальный угловой размер лучей d~2.5 градусов и практически не зависит от R на всех расстояниях, начиная от R~1.5Ro и до R~5Ro. Полученные результаты позволяют предположить, что механизм формирования медленного солнечного ветра с V< 400 км/с в лучах пояса стримеров не возможно описать в рамках известных теоретических моделей. Это следует из того, что параметр расходимости силовых линий магнитного поля в пределах луча f~1, меньше, чем значения f<3.5 для магнитного поля в центре крупной корональной дыры, из которой истекает быстрый солнечный ветер с максимальной скоростью V~700 км/с на орбите Земли. Это противоречит известной обратной зависимости f от V солнечного ветра.

ПОЯС СТРИМЕРОВ В КОРОНЕ СОЛНЦА И НА ОРБИТЕ ЗЕМЛИ

Еселевич М.В., Еселевич В.Г.

ИЗСФ СО РАН, Иркутск

Показано, что поперечное сечение пояса стримеров в короне и его продолжения в гелиосфере (ГПС), представляется в виде двух радиально ориентированных близко расположенных (на расстоянии d ~2.0-2.5 градуса в гелиоцентрической системе координат) лучей повышенной и, в общем случае, различной концентрации. Угловые размеры лучей ~d. Нейтральная линия в короне и связанная с ней на орбите Земли секторная граница, располагаются между пиками концентраций двух лучей сечения пояса стримеров и, соответственно, ГПС. В тех случаях, когда “правильная” секторная граница, совпадает, с гелиосферным токовым слоем, структура пояса стримеров в гелиосфере (или структура ГПС) является квазистационарной, как минимум, в 50% случаев. Высказана гипотеза о том, что вероятным местом возникновения медленного СВ, текущего в лучах повышенной концентрации пояса стримеров является поверхность Солнца.

РЕАНАЛИЗ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ

Жижин М.Н.¹, Кин Е.А.²

¹ ГЦ/ИФЗ РАН, Москва

² Национальный центр геофизических данных НОАА, США

Разработан механизм удаленного запуска параллельных моделей космической погоды на вычислительном кластере по технологии GRID. По результатам расчетов создан параллельный кластер баз данных реанализа космической погоды за последний солнечный цикл (11 лет) с высоким временным и пространственным разрешением, и базы данных спутниковых изображений Земли и Солнца за последние 20 лет с удаленным доступом, включая выборку данных, поиск событий, визуализацию результатов и параллельные вычисления на компьютерном кластере по сети Интернет.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОТЫ СОЛНЕЧНЫХ ВОЛОКОН НА ДИСКЕ

Загнетко А.М., Филиппов Б.П.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Высота волокна над хромосферой является важным параметром, характеризующим его состояние и служащим индикатором приближения фазы эрупции и развития последующего коронального выброса (CME). Измерить высоту легко только в том случае, когда волокно находится на лимбе и наблюдается как протуберанец. Однако знать эту величину больше необходимо при прохождении волокна по диску для прогнозирования геоэффективных эруптивных явлений. В данной работе рассматриваются различные методы оценки высоты волокон на диске Солнца (по стереоэффекту, геометрической форме, связи со структурой магнитного поля) и анализируются возможности их практического применения. Приводятся примеры измерений высот конкретных волокон и сравнение с высотой соответствующих протуберанцев на лимбе.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СС ММП В 23 ЦИКЛЕ ПО НАЗЕМНЫМ ГЕОМАГНИТНЫМ ДАННЫМ

Зайцев А.Н., Одинцов В.И.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Приводятся результаты определения СС ММП по данным магнитных обсерваторий Резолют-Бей (Канада) и Восток (Антарктика) за период 23 цикла солнечной активности. Таблицы СС ММП представлены на сайте ИЗМИРАН http://www.izmiran.rssi.ru/magnetism/SSIMF/index.htm. Здесь же представлена информация по определению СС ММП методом С.М.Мансурова. В настоящее время определение СС ММП ведется на основе компьютерного метода анализа шумоподобных сигналов (адаптивная фильтрация), что дает возможность ввести объективные оценки вида вариаций магнитного поля, вызываемых СС ММП.

Основные характеристики СС ММП подтверждают наличие регулярного гелиосферного токового слоя. Смена знаков секторов наиболее четко видна на приполюсных магнитных станциях в Z-компоненте. Переполюсовка главного магнитного поля Солнца проявилась в изменении характера СС ММП при прохождении максимума 23 цикла. Сравнение наших табличных данных с прямыми измерениями параметров солнечного ветра (СВ) в точке либрации подтверждает наличие расхождений, так как не все изменения в СВ являются геоэффективными. Смена знака ММП проявляется как в околополюсной зоне, так и на всей поверхности Земли, в том числе на средних и низких широтах.

ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСКОРЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В МАГНИТНЫХ ПЕТЛЯХ

Зайцев В.В.

ИПФАН, Нижний Новгород

Анализируются крупномасштабные электрические поля, возникающие в основаниях корональной магнитной петли в результате взаимодействия конвективного потока частично ионизованной плазмы с магнитным полем петли. Такая ситуация может иметь место, когда основания петли расположены в узлах нескольких ячеек супергрануляции. В этом случае нейтральная компонента сходящихся конвективных потоков по-разному увлекает за собой электроны и ионы вследствие их различной замагниченности. В результате в основании петли возникает мощное электрическое поле разделения зарядов, которое при соответствующих условиях может эффективно ускорять частицы внутри магнитной петли. Рассмотрены два режима ускорения - импульсный (применительно к простым петельным вспышкам) и пульсирующий (применительно к солнечным и звездным радиопульсациям). Вычислены потоки ускоренных электронов и их характерные энергии. Обсуждается роль обратного тока при инжекции в корону плотных пучков ускоренных частиц. Полученные результаты рассматриваются в свете современных данных о корпускулярном излучении солнечных вспышек.

АКТИВНЫЕ ДОЛГОТЫ: ДИНАМИКА, ВРАЩЕНИЕ, ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Иванов Е.В.

ИЗМИРАН,, Троицк, Московская обл.

По данным Гринвичской обсерватории за 1879-2004 годы (циклы 12-23) исследована динамика изменений распределения суммарных площадей солнечных пятен отдельно для северной и южной полусферы. Для этого использован новый индекс солнечных пятен, равный сумме ежедневных значений площадей солнечных пятен за кэррингтоновский оборот, рассчитанный для каждой группы пятен отдельно. Исследовано поведение выявленных активных долгот (изменение положения, вариаций смещения и интенсивности) за весь исследованный период. Было выявлено, что большинство солнечных пятен появляется в виде кластеров в т.н. зонах пятнообразования, вращающихся с кэррингтоновским периодом вращения. В то же время наблюдается и смещение мест возникновения зон пятнообразования, соответствующее скорости вращения с периодом T~26.8-26.9 дней, наиболее заметное для небольших и короткоживущих групп пятен. Сделана попытка объяснения характера вращения активных долгот и предложена схема их возможного происхождения. Выявлены и исследованы северно-южная асимметрия в распределении площадей солнечных пятен и квазидвухлетние вариации суммарных площадей солнечных пятен (в интервале периодов 0.9-3.0 гг.) в зонах активных долгот.

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СОЛНЕЧНО-ЗЕМНЫХ БУРЬ

Иванов К.Г.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Комплексы солнечной активности указывают на большое разнообразие структурных, конфигурационных, динамических и интенсивных характеристик. Проблемы их генерации, дестабилизации, распада и классификации, а в последнее время и систематизации соответствующих явлений от конвективной зоны и фотосферы, через корону и межпланетную среду до "входа" в околоземное пространство становятся все более актуальными. Разрабатываемые в итоге феноменологические модели создают основу для более точного глобального теоретического моделирования солнечно-земных связей и совершенствования методов прогнозирования космической погоды. На сегодня наиболее продвинута модель бури, в которой вспышечно-активная область (АО) расположена под нулевой линией крупномасштабного открытого поля Солнца (секторной границей) (пример — буря 15-16 июля 2000 г.). Интересные результаты получены для бурь с АО к востоку от секторной границы (18-22 ноября 2003 г. и 7-12 ноября 2004 г.) и с АО на субсекторной границе крупномасштабного открытого поля (27-30 октября 2003 г.).

СВЯЗЬ МЕЖДУ КВАЗИДВУХЛЕТНИМИ ВАРИАЦИЯМИ В ПРОЦЕССАХ НА СОЛНЦЕ И ЗЕМЛЕ

Иванов-Холодный Г.С., Чертопруд В.Е.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Квазидвухлетние вариации (КДВ) обнаружены во многих процессах на Солнце и Земле. В том числе, они найдены в низкоширотном стратосферном ветре (НСВ), в магнитном поле Солнца на поверхности источника Br и в скорости вращения Земли V. На Солнце и Земле КДВ проявляются по-разному: в изменениях НСВ они доминируют, а во многих процессах на Солнце КДВ обнаруживаются лишь после фильтрации наблюдений. Чтобы выявить солнечно-стратосферные связи, проведен статистический анализ 36-летних рядов отфильтрованных величин U*, Ba* и V*. Здесь U - средняя по высотам скорость НСВ, Ba - средний по всем широтам Солнца модуль Br, а символ * означает проведение фильтрации по схеме, использованной в работе G.S.Ivanov-Kholodny, V.E.Chertoprud. Astron. and Astrophys. Tr. 1992, v. 3, p. 81. Найдена значимая корреляция между величинами U* и Ba* (r=-0.58+/-0.08) и обнаружена линейная связь U* с Ba* и V*, характеризуемая коэффициентом множественной корреляции R=0.68. Таким образом, между стратосферными и солнечными КДВ существует связь.

ДИНАМИКА ФРАКТАЛЬНОЙ РАЗМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛНЦА И ГЕОМАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ

Иванов-Холодный Г.С., Могилевский Э.И., Чертопруд В.Е.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Методом Хигучи анализируются изменения магнитного поля Солнца Br на поверхности источника на 30 широтах за 1960-1999 гг., а также вариации геомагнитных индексов Kp и Ap за 1960-1999. На скользящем годовом интервале проведен анализ фрактальной размерности (ФР) временных рядов h=Br**2, характеризующих энергию магнитного поля, и индексов геомагнитной активности. Установлено, что ФР для рядов h существенно меняется во времени и на низких широтах в этих изменениях доминируют квазидвухлетние вариации (КДВ). В изменениях геомагнитной ФР также найдены КДВ, которые с двухлетним запаздыванием повторяют КДВ в ФР процесса h вблизи экватора (с коэффициентом корреляции >0.6 для Kp). Этот временной сдвиг может быть связан со всплытием из конвективной зоны (с глубины ~ 1/3 КЗ) магнитного поля, ФР которого отражается на поверхности источника и определяет КДВ в геомагнитной ФР. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант N04-02-16374).

ВОЗМОЖНОСТИ И ОГРАНИЧЕНИЯ ПРОГНОЗА ГЕОЭФФЕКТИВНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЯВЛЕНИЙ

Ишков В.Н.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Прогноз солнечных геоэффективных явлений основан на закономерностях развития активных образований на Солнце и их взаимодействия между собой. Под термином солнечные активные образования в настоящее время понимаются в первую очередь вспышечные явления (солнечные вспышки и выбросы солнечных волокон) и во вторую, области открытых магнитных конфигураций – КД. Возможность прогноза СВЯ, в свою очередь, определяется величиной и скоростью всплытия новых магнитных потоков (ВМП), и их взаимодействия с уже существующими магнитными полями. В свою очередь, пока не совсем понятны условия возникновения КД в униполярных магнитных структурах, и какие параметры определяют геоэффективность высокоскоростных потоков солнечного ветра, связанного с ними. Геоэффективность СВЯ помогают оценить параметры выбросов коронального вещества, сопровождающих их. Ограничения на точность прогноза вспышечных событий определяются невозможностью в настоящее время измерять характеристики ВМП в реальном времени. Кроме того, достаточно сложно оценить угол распространения возмущения в атмосфере Солнца и соответственно в межпланетном пространстве от СВЯ, который зависит от окружающих АО магнитных структур.

КОСМИЧЕСКАЯ ПОГОДА, ЕЕ ОЦЕНКА И ПРОГНОЗЫ В ИНТЕРНЕТЕ

Ишков В.Н.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Под термином "КОСМИЧЕСКАЯ ПОГОДА" (КП) в настоящее время понимается состояние всех слоев ОКП в любой заданный отрезок времени, которое определяется активными явлениями на Солнце. Электромагнитные и плазменные возмущения от солнечных геоэффективных явлений (вспышечные процессы, КД) через солнечный ветер (СВ) распространяются в гелиосфере, воздействуют на магнитосферы планет, их спутников и комет, и вызывают значительные отклонения от фонового, спокойного состояния практически всех слоев рассматриваемых объектов. Полную цепочку возмущений от большого вспышечного события можно представить в виде трех отдельных этапов воздействия:

- нарушение радио связи из-за роста потока излучения в диапазонах УФ и мягкого рентгена: R1; R2; R3; R4; R5;

- солнечные протонные события повышают уровень радиационной опасности, когда происходит вторжение значительных потоков солнечных заряженных частиц:S1; S2; S3; S4; S5;

- магнитные бури возмущают геомагнитное поле приходом в ОКП возмущенных структур СВ:G1; G2; G3; G4; G5. Нужно иметь в виду, что позиции 2 и 3 оценивают интенсивность событий, а не их мощность. В докладе рассмотрены наиболее интересные страницы по КП и ее прогнозу.

ЦИКЛЫ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ: ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И СОВРЕМЕННЫЕ ГРАНИЦЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

Ишков В.Н., Шибаев И.Г.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

С современных позиций рассмотрены общие характеристики достоверных солнечных циклов и их энергетика. Средняя длина солнечных циклов составляет 10.81 лет и просматривается тенденция его уменьшения – последние восемь циклов их продолжительность составила 10.44 года. Оценка средней энергии, выделенной за цикл, определяется полной кинетической энергией вращения и полной энергией электромагнитного излучения за цикл. Другие явления дают выход энергии на порядки меньше, хотя могут определять отдельные процессы в ходе развития солнечного цикла. Математические образы четного и нечетного циклов дают возможность для формирования “замкнутой” структуры физического магнитного цикла Солнца. Малая статистика достоверных солнечных циклов (14) и отсутствие физической модели развития цикла СА ставит пока непреодолимые рамки достоверности прогноза цикла до его начала. Однако ситуация меняется с началом нового цикла, через 18–24 месяца его развития, уже возможно определить высоту, эпоху наступления максимума и вероятную длительность текущего цикла СА. Обсуждаются границы достоверности прогнозов на несколько циклов вперед.

СПЕКТРОГЕЛИОГРАФИЯ ДИСКА СОЛНЦА В ИЗБРАННЫХ ЛИНИЯХ С РЕГИСТРАЦИЕЙ ПОЛНОГО ПРОФИЛЯ ЛИНИИ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Калинин А.А.

Уральский госуниверситет, Екатеринбург

Вращение солнечных пятен и их групп на характерных временах несколько суток и (или) несколько минут в последние годы привлекает все большее внимание (например, D.S.Brown et al., Solar Phys., 2002, v.216, p.79; Г.В.Лямова - наст. конференция). При этом быстрые повороты оказываются связанными с освобождением магнитной энергии в солнечных вспышках и корональных выбросах. Предлагается сделать наблюдения вращения пятен и их групп частью программ типа "Служба Солнца", считая начало быстрого вращения признаком геоэффективной ситуации. Максимальная эффективность таких наблюдений может быть достигнута при получении спектрогелиограмм полного диска Солнца в избранных спектральных линиях и последующей инверсии контуров спектральных линий с целью получения данных об изменении параметров вращения пятен и групп с высотой (глубиной). В качестве примера рассматривается восстановление параметров вращения с глубиной для модельного круглого пятна в линии 6301.5 Fe I. При моделировании спектра пятна использовалась программа COSSAM (M.Stift), а для восстановления параметров - программа LILIA (H.Sokas-Navarro). Обсуждается необходимая точность наблюдений.

ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВОГО МАГНИТНО-ТОРМОЗНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН С ДЕЛЬТА-КОНФИГУРАЦИЕЙ

Кальтман Т.И., Коржавин А.Н., Петерова Н.Г.

СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

В данной работе мы приводим результаты впервые выполненных теоретических расчетов ожидаемого теплового магнитно-тормозного излучения солнечных пятен с дельта-конфигурацией магнитного поля. Магнитная конфигурация моделировалась близко расположенными магнитными диполями противоположных знаков, расчеты выполнены по известным формулам для излучения в сильных магнитных полях в короне на 1-4-ой гармониках гирочастоты в микроволновом диапазоне. При вычислениях мы варьировали как величину магнитного поля на уровне фотосферы, равенство или неравенство напряженностей противоположных полярностей, так и положение пятна на диске Солнца от центра диска до его лимба. Компьютерное моделирование выполнено с целью сопоставления с наблюдениями таких пятен на радиотелескопе РАТАН-600.

ЭВОЛЮЦИЯ АКТИВНОЙ ОБЛАСТИ NOAA 0338 И ВЫБРОС КОРОНАЛЬНОЙ МАССЫ 27.04.2003 Г.

Кардаполова Н.Н.¹, Борисевич Т.П.², Лесовой С.В.¹, Петерова Н.Г.²

¹ ИСЗФ СО РАН, Иркутск

² ГАО РАН, Санкт-Петербург

³ СПбФ САО РАН, Санкт-Петербург

Активная область NOAA 0338 породила 4 события типа СМЕ, одно из которых (27.04) наблюдалось на Сибирском Солнечном Радиотелескопе (ССРТ). Наиболее вероятной причиной этих событий является образование и развитие магнитной структуры с изогнутой нейтральной линией, над которой возникла токовая магнитная аркада. Согласно [1], такая аркада является устойчивой только при соблюдении некоторого условия, при нарушении которого наступает топологическая катастрофа и высвобождение накопленной до этого свободной магнитной энергии. Как показывают расчеты [1], эта энергия может быть сравнима с энергией крупной солнечной вспышки. Релаксация бессиловой магнитной аркады к потенциальному (в пределе) состоянию может рассматриваться как один из вероятных сценариев развития процессов типа СМЕ.

Приведены результаты исследования структуры и динамики источника S-компоненты радиоизлучения Солнца, расположенного над NOAA 0338, по наблюдениям на РАТАН-600 и ССРТ, а также видеофильм СМЕ, наблюдавшегося на ССРТ 27.04.Отмечены особенности источника в квази-спокойном состоянии и параметров СМЕ.

[1] Киричек Е.А., 2004, Автореферат канд. Диссертации, С.Петербург.

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ. ПРОГНОЗ 24-ГО СОЛНЕЧНОГО ЦИКЛА

Кафтан В.И.

ЦНИИ геодезии, аэросъемки и картографии, Москва

В связи с интенсивным развитием спутниковых технологий проблема прогноза солнечной активности становится все более актуальной. Современный уровень знаний пока еще не позволяет разработать строгую физическую теорию, обеспечивающую надежный прогноз солнечной активности, но возможно построение кинематической модели временных изменений тех или иных солнечных характеристик. Для этой цели используется метод последовательного анализа доминирующих гармоник, позволяющий выявлять в рядах повторных наблюдений статистически значимые трендовую и периодические компоненты, сумма которых аппроксимирует исследуемый ряд и обеспечивает экстраполяцию в будущее. Анализ среднемесячных характеристик чисел Вольфа, солнечного радиопотока и площадей солнечных пятен позволил построить соответствующие кинематические модели и спрогнозировать время наступления и амплитуду 24-го солнечного цикла. Интервалы наблюдений в исследуемых временных рядах составляют около 50 лет. Все три модели показывают, что следующий солнечный цикл может быть достаточно высоким. Его амплитуда будет близкой или даже превышающей амплитуду предыдущего 22-го солнечного цикла. Минимальный уровень солнечной активности ожидается в 2008 году.

ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ТЕКУЩЕГО СОЛНЕЧНОГО ЦИКЛА ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ЗА СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТЬЮ И ГАЛАКТИЧЕСКИМИ КОСМИЧЕСКИМИ ЛУЧАМИ

Кафтан В.И.¹, Крайнев М.Б.²

¹ ЦНИИ геодезии, аэросъемки и картографии, Москва

² ФИАН, Москва,

Статистическому анализу подвергнуты среднемесячные характеристики солнечной активности (числа Вольфа R_i, индексы рдиопотока 10.7 см и площади солнечных пятен) и интенсивности галактического космического излучения (данные станций Мурманск, Москва и их разности). Для характеристик солнечной активности выявлено от 35 до 42, а для галактических космических лучей от 34 до 37 доминирующих гармонических компонент. Этот результат показывает, что не все колебательные компоненты солнечной активности проявляются в поведении ГКЛ. Наиболее статистически значимыми в рядах солнечной активности являются гармоники с периодами 11, ~30, 8 и 5-6 лет. Аналоги этих гармоник присутствуют в рядах ГКЛ, где также имеются и “собственные” высокоамплитудные колебания. Построены кинематические модели исследуемых процессов. Спрогнозированные среднемесячные характеристики показывают, что завершение текущего цикла наиболее вероятно в течение периода 2007-2009 годов. Характеристики радиопотока и чисел Вольфа демонстрируют локальное повышение солнечной активности в течение 2005-2007 гг. Это событие начинает подтверждаться по результатам наблюдения ГКЛ.

НАБЛЮДАТЕЛЬНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ТОКОВ В КОРОНЕ

Ким И.С., Алексеева И.В., Бугаенко О.И., Крусанова Н.Л., Попов В.В.

ГАИШ МГУ, Москва

Обсуждаются проблемы поиска наблюдательных проявлений токов в короне в оптическом диапазоне спектра из сравнительного анализа поля скоростей ионной и электронной составляющих. Спектры и фильтрограммы E-короны, полученные наземными и космическими методами, свидетельствуют о динамике в картинной плоскости и по лучу зрения ионов корональной плазмы. Единственное проявление электронов корональной плазмы в оптике – это структура «белой» короны, изображения которой дают представления о движениях в картинной плоскости. Реальная картина поля скоростей электронных потоков, хорошо «видимых» в радиодиапазоне, остается пока недоступной оптическим методам. Возможности оптических методов «визуализации» электронных потоков в короне анализируются на основе «затменных» наблюдений. Отмечена перспективность использования прецизионных поляриметрических и «колориметрических» измерений излучения структур «белой» короны для изучения тангенциальной и радиальной составляющих скорости электронных потоков. Работа поддержана грантом № 05-02-17877 РФФИ.

ПОВЕДЕНИЕ МАГНИТНЫХ ФОКУСОВ ПОЛЯРНОГО ПОЛЯ В ЦИКЛЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ПО ДАННЫМ SOHO/EIT

Клепиков Д.В., Филиппов Б.П.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Геометрия силовых линий магнитного поля в полярных областях изменяется в течение цикла солнечной активности. Касательные к лучевым структурам в полярной области обычно пересекаются примерно в одной точке, которую можно назвать «магнитным фокусом». На основе наблюдений полных солнечных затмений многими авторами было установлено, что расстояние q между магнитным фокусом и центром солнечного диска меняется в пределах от 0.4 R в максимуме солнечного цикла до 0.7 R в минимуме. Детального поведения фокусов в цикле активности по затменным данным выявить не было возможности из-за крайне ограниченного числа отдельных измерений в конкретном цикле. Мы провели анализ геометрии лучевых структур в полярных областях за период с 1996 по 2005 гг. по материалам ежедневных наблюдений солнечной короны телескопом EIT спутника SOHO в линиях FeIX/X (171 Ǻ). Получена кривая зависимости величины q от фазы солнечного цикла. Проводится сравнение с прежними результатами.

КЛАСТЕРНЫЙ АНАЛИЗ В ИССЛЕДОВАНИИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ГЕОМАГНИТОСФЕРНЫХ СУББУРЬ (ЭГСБ)

Ковалевский И.В.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Показана эффективность использования кластерного анализа, реализованного в виде метода «ближайшего соседа», при обработке информации по N=61 элементарным геомагнитосферным суббурям с АЕ^max = 396¸1528 нТл, D_st^min=+2¸-107 нТл и B_z^min = -0.8¸-19.7 нТл. ЭГСБ рассматривается как системный комплекс 32 взаимосвязанных физических процессов (ВФП). Масштабная АЕ-кластеризация N событий позволила выделить два кластера (С1 и С2), объединяющих ЭГСБ, одинаковых по форме и масштабу АЕ (с учетом различий по среднему уровню и среднеквадратичному отклонению s_AE от этого уровня на интервале ЭГСБ) и два кластера (С3 и С4) с ЭГСБ, одинаковых по масштабу AE^max. Кластеры характеризуются следующими параметрами, осредненными по всем ЭГСБ каждого кластера: С1 ( = 431 нТл, = 222 нТл, = 769 нТл), С2 ( = 470 нТл, = 295 нТл, = 948 нТл), С3 (= 1297 нТл, = 672 нТл, = 339 нТл), С4 ( = 1480 нТл, = 806 нТл, = 396 нТл). На основе корреляционной кластеризации 32 ВФП обнаружено, что ЭГСБ-кластеры имеют собственные внутренние структуры ВФП, отличающиеся друг от друга. Следовательно, суббури этих кластеров характеризуются различным физическим развитием (многовариантностью). Наличие во всех кластерах общей структуры {(AE) + [D_st] + [B_z]} свидетельствует о важной роли [B_z] связки межпланетных процессов в развитии суббуревой (AE) и буревой [D_st] активности и связи (AE) с [D_st]. Предполагая, что ближайший сосед к (AE) активности является геоэффективным процессом (ГП) ЭГСБ, получаем многообразие ГП. Установлена почти линейная связь (), (), (), (º, удовлетворительная - () для С1-4. Связь (), (), () имеет место лишь для кластеров С1-3. Полученные результаты подтверждают идею о многопричинности генерации и многовариантности развития суббурь. Кластерный анализ, наряду с другими методами, может быть использован в решении различных задач магнитосферной физики.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ГЕОМАГНИТОСФЕРНЫХ СУББУРЬ, СВЯЗАННЫХ С Bz-КОМПОНЕНТОЙ МЕЖПЛАНЕТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ (ММП)

Ковалевский И.В.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Системное представление элементарных геомагнитных суббурь (ЭГСБ) предполагает целостность внешних их проявлений, что создает возможность их классификации по какому-либо опорному физическому процессу или некоторому набору таких процессов. Осуществлена масштабная кластерная классификация 61 ЭГСБ, представленных всплеском AE–индекса, по трем опорным процессам (AE– и Dst– индексам, а также Bz-компоненте ММП) с целью выделения совокупности ЭГСБ, связанных с изменением Bz, и исследования присущей им внутренней структуры связей солнечный ветер – магнитосфера (СВ–МС), изучения соотношения AE–Dst, а также поиска наиболее геоэффективных параметров изучаемых возмущений. Выделены три типа элементарных суббурь. Для трех репрезентантов каждого типа и трех обособленных суббурь (изолятов) проведен содержательный физический анализ на основе кластеризации 32 процессов, характеризующих каждую ЭГСБ. Указаны основные особенности структур СВ–МС этих типов суббурь. Отмечены сходства и различия между выделенными типами. Сделано предположение о связи этих физических особенностей элементарных суббурь с их классификационными характеристиками. Полученные результаты подтверждают идеи о многопричинности генерации суббурь.

СРЕДНЕСРОЧНЫЙ И ОПЕРАТИВНЫЙ ПРОГНОЗЫ ГЕОЭФФЕКТИВНЫХ СОБЫТИЙ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ В XXIII ЦИКЛЕ ПОСРЕДСТВОМ ПРОГНОСТИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ “ФОРШОК”

Козлов В.И., Козлов В.В., Марков В.В., Турпанов А.А.

ИКФИА СО РАН, Якутск

Результаты наземного мониторинга галактических космических лучей (ГКЛ), проведенного в Якутском Центре Космической Погоды ИКФИА в режиме реального времени с 2000-2005 гг., указывают на возможность долгосрочного прогноза геоэффективных периодов солнечной активности с заблаговременностью ~1 оборот Солнца и оперативного прогноза геоэффективных событий с заблаговременностью до ~1 суток. Создаваемая нами прогностическая экспертная система “FORSHOCK” успешно прошла апробацию во время уникальных явлений в октябре-ноябре 2003 г. и в июле-ноябре 2004 г.

Чувствительность индекса мерцаний ГКЛ к изменчивости структуры межпланетного магнитного поля позволяет получить важную информацию о динамике структуры гелиосферного токового слоя - важного модулирующего параметра для интенсивности ГКЛ. В итоге, нами получен “вейвлет-образ” крупномасштабного возмущения в интенсивности ГКЛ (эффекта Форбуша) и выявлен характерный масштаб “волны активности” гелиосферного токового слоя T~4 сут.

ВИРТУАЛЬНАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ ПО СОЛНЕЧНО-ЗЕМНОЙ ФИЗИКЕ

Коковин Д.С.¹, Мишин Д.Ю.², Поляков А.Н.², Жижин М.Н.^1,2,

Кин Э.³, Редмон Р.³

¹ ГЦ РАН, Москва

² ИФЗ РАН, Москва

³ NGDC NOAA (USA)

Виртуальная обсерватория (ВО) является научным информационным мета-ресурсом, объединяющим в себе метаданные о существующих данных, интернет-ресурсах и программных средствах, используемых в данной предметной области.

ВО является интеграционной средой для пользователей, организуя персональную и совместную работу, обеспечивая детальный поиск и оценку рейтинга ресурсов, а так же внутреннюю почту и дискуссионные форумы.

Ориентированность ВО на научные ресурсы позволяет использовать в качестве дерева каталога научные онтологии, что выгодно отличает обсерваторию от большинства “универсальных” интернет-каталогов. Схема метаданных предполагает гибкую детализацию описания ресурсов, следуя специфике предметной области, что, в свою очередь, расширяет возможности поиска данных.

Используя XML в качестве формата, и FGDC в качестве одной из возможных схем метаданных, ВО обеспечивает тем самым совместимость с другими мета-ресурсами, например, NASA GCMD. ВО является естественным расширением для таких ресурсов данных по солнечно-земной физике, как NGDC SPIDR. На основе программного обеспечения ВО уже реализован мета-ресурс NGDC VRBO (Виртуальная обсерватория по радиационным поясам).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЕРЕЖАЮЩИХ НЕЛОКАЛЬНЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ НЕКОТОРЫХ ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Коротаев С.М.¹, Сердюк В.О.¹, Филиппов Б.П²., Горохов Ю.В.¹,

Пулинец С.П.², Морозов А.Н.¹

¹ ЦГЭМИ ИФЗ РАН, Троицк, Московская обл.

² ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Макроскопическая нелокальность имеет в основе квантовую нелокальность и заключается в корреляциях диссипативных процессов без посредства локальных носителей взаимодействия. Для случайных процессов это влечет равноправную возможность запаздывающих и опережающих корреляций. Наличие экранирующей среды в большей степени подавляет запаздывающие корреляции. Были созданы две экспериментальные установки для исследования эффекта макроскопической нелокальности, включающие детекторы нелокальных корреляций и аппаратуру для контроля локальных помех. На них выполнен цикл долговременных экспериментов с гелиогеофизическими процессами с большой случайной составляющей. Обнаружена реакция детекторов на следующие процессы (в порядке убывания величины эффекта): солнечная, синоптическая, геомагнитная, ионосферная активность. Была выявлена сильная опережающая корреляция сигналов детекторов с этими процессами. Запаздывающая корреляция всегда меньше. Величина опережения значительна, порядка 10-100 суток. Нелокальный характер корреляций был доказан нарушением неравенств типа Белла. Уровень опережающей корреляции позволил продемонстрировать возможность солнечного, геомагнитного и синоптического прогноза.

ВАРИАЦИИ СТРУКТУРЫ И ВРАЩЕНИЯ КОНВЕКТИВНОЙ ЗОНЫ С ФАЗОЙ ЦИКЛА И СВЯЗЬ С ДИНАМИКОЙ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Косовичев А.Г., Беневоленская Е.Е.

Стэнфодский университет, США/ГАО РАН, Санкт-Петербург

Попытки предсказать солнечный цикл сталкиваются с проблемой понимания физических процессов вовлеченных в процесс солнечной активности. Адекватное описание солнечного цикла и современные модели требуют детального знания внутренней динамики солнечной плазмы и формирование магнитного поля в конвективной зоне Солнца. Методы гелиосейсмологии с использованием новых наблюдательных данных с космической обсерватории SOHO/MDI позволяют заглянуть в эту, труднодоступную для обычных наблюдений, область и исследовать характерные течения и физические параметры, такие как стратификация, меридиональная циркуляция, дифференциальное вращение, спиральность и другие. Меридиональная циркуляция, зональные течения, локальные вариации скорости, образующиеся при формировании солнечных пятен, а также распределение дифференциального вращения с глубиной являются важными процессами в построении картины солнечного цикла. Наши наблюдения фотосферного магнитного поля говорят о внутренней природе этого поля. Его динамика, образование и диссипация являются отражением глобального процесса, затрагивающего все слои Солнца от конвективной зоны, включая корону.

В данной работе представлен обзор современного состояния проблемы внутренней динамики солнечной активности.

ЦИКЛ 23: УСКОРЕННОЕ ВРАЩЕНИЕ СОЛНЦА?

Котов В.А.

НИИ КрАО, Украина

Активность, переменность и вращение Солнца с 1968 г. контролируются суточными измерениями его среднего магнитного поля; за 38 лет в пяти обсерваториях получено более 14 тыс. таких данных. Их анализ показал, что в циклах 20-22 экватор вращался с почти постоянным синодическим периодом 26.92(2) сут. Но после 1996 г. вращение ускорилось, и в текущем 23-м цикле доминирует период 26.62(5) сут. (рост скорости на 1%). Причина ускорения неизвестна. Предполагается, что оно обусловлено спецификой и нестабильностью центрального солнечного ядра и с усилением 160-минутных пульсаций Солнца в цикле 23. Обращается внимание также на тесный резонанс между "магнитом-ротатором" Солнцем и движениями - орбитальным и осевым - Меркурия. Привлекается гипотеза, что резонансное состояние возникло на ранних стадиях образования Солнечной системы (по-видимому, под действием кулоновских сил и с неизвестным распределением электрического заряда внутри планетной системы).

О ХАРАКТЕРИСТИКАХ ПОЛЯРНОСТИ МЕЖПЛАНЕТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ И СВЯЗИ ШИРОТНОЙ ГРАНИЦЫ ЗОНЫ СЕКТОРНОЙ СТРУКТУРЫ С ПАРАМЕТРАМИ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Крайнев М.Б.

ФИАН, Москва

Среди характеристик гелиосферы особое место занимают характеристики полярности межпланетного магнитного поля - угол наклона к экватору глобального гелиосферного токового слоя (A_cs) и широтная граница зоны секторной структуры (F_ss). Они важны для процессов в магнитосфере Земли, для интенсивности галактических космических лучей в гелиосфере, определяют положение в ней высоко- и низкоскоростных потоков солнечного ветра. Однако прямые систематические измерения характеристик ММП начались лишь с середины 1960-х годов и в основном проводятся на низких широтах в районе орбиты Земли. Систематические измерения крупномасштабного фотосферного магнитного поля (по полярности которого после пересчёта на т.н. поверхность источника можно с некоторой точностью определить интересующие нас характеристики) тоже ведутся лишь с середины 1970-х годов.

В докладе обсуждаются некоторые проблемы, связанные с характеристиками полярности ММП, а также связи F_ss с параметрами пятнообразовательной (площадь солнечных пятен S и их средняя гелиоширота F) и высокоширотной (напряженность фотосферного магнитного поля в полярных областях B_pol) ветвей солнечной активности. Установленные связи позволяют неплохо описать поведение F_ss за 21-23 циклы солнечной активности.

Если в качестве характеристики высокоширотного фотосферного магнитного поля использовать число полярных факелов N_fac, то можно оценить F_ss за многие годы, когда ещё не проводились систематические измерения крупномасштабных магнитных полей, но измерения характеристик солнечных пятен и полярных факелов уже велись.

СВЯЗЬ МЕЖДУ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ ГАЛАКТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ И ХАРАКТЕРИСТИКАМИ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ И ОЖИДАЕМОЕ ПОВЕДЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ В 2005-2009 ГГ.

Крайнев М.Б.¹, Кафтан В.И.²

¹ Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва,

² Центральный НИИ геодезии, аэросъемки и картографии, Роскартография, Москва

Среди характеристик гелиосферы, обусловливающих поведение в ней интенсивности галактических космических лучей (ГКЛ), выделяются напряженность регулярного межпланетного магнитного поля B_imf и угол наклона к экватору глобального гелиосферного токового слоя A_cs. В первом приближении о долговременном поведении B_imf и A_cs можно судить, соответственно, по числам солнечных пятен R_i (или их площади S) и широтной границе зоны секторной структуры F_ss, определённой на поверхности источника межпланетного магнитного поля.

В докладе с применением известной методики [1] исследуется зависимость наблюдаемых характеристик интенсивности ГКЛ (скорости счёта счётчика Гейгера в максимуме высотной кривой в стратосфере над станциями Мурманск и Москва, а также разность указанных скоростей счёта) от S и F_ss в периоды с противоположной полярностью A гелиосферного магнитного поля в 21-23 циклах солнечной активности. Перенося установленные для 1983-1989 гг. (A<0) коэффициенты связи между интенсивностью ГКЛ и S, F_ss на текущий период 2004-2010 гг. (тоже A<0) и используя результаты прогноза S и F_ss на период 2005-2009 гг. (см. [2,3]), мы определяем ожидаемое поведение интенсивности ГКЛ в ближайшие пять лет и сравниваем его с результатами прогноза интенсивности ГКЛ в этот же период [2].

1. Крымский Г.Ф. и др., Нейтральный слой и дрейф частиц в долгопериодных вариациях космических лучей, Изв. РАН, сер. физ., 65(3), 2001, с.353-355

2. Кафтан В.И., Крайнев М.Б., Прогноз развития текущего солнечного цикла в характеристиках солнечной активности и галактических космических лучей, Труды данной конференции.

3. Крайнев М.Б., О характеристиках полярности межпланетного магнитного поля и связи широтной границы зоны секторной структуры с параметрами солнечной активности, Труды данной конференции.

ГЛУБИННЫЙ МАГНИТНЫЙ СЛОЙ В КОНВЕКТИВНОЙ ЗОНЕ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ НА ВЫСОКИХ ГЕЛИОШИРОТАХ

Криводубский В.Н.

АО Киевского Национального Ун-та, Киев, Украина

Согласно последним гелиосейсмическим измерениям, поверхностные крутильные колебания угловой скорости простираются вглубь Солнца, захватывая весь объем конвективной зоны (КЗ). Поверхностные колебания хорошо коррелируют с наблюдаемыми изменениями магнитной активности на низких широтах. Поэтому некоторые исследователи полагают, что крутильные волны порождаются динамо-волной крупномасштабного магнитного поля. Однако существует серьезное возражение против магнитного происхождения крутильных волн: на высоких широтах, где нет пятен, амплитуда колебаний такая же, как и на низких широтах. Для преодоления этого затруднения мы привлекаем глубинный магнитный слой тороидального поля (3000 – 4000 Гс), который формируется возле дна СКЗ под влиянием двух эффектов магнитной “антиплавучести” (Krivodubskij, Astron. Nachr. 2005. v. 326, 61). Мы полагаем, что осциллирующие магнитные натяжения, связанные с этим глубоко укоренившимся полем, могут возбуждать вариации угловой скорости. Одновременно, вследствие меридионального переноса тороидального поля, высокоширотные вариации угловой скорости магнитного происхождения должны мигрировать к экватору, достигая за время около 20 лет широты 10 градусов.

РОЛЬ МЕХАНИЗМОВ ПЕРЕНОСА МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ФОРМИРОВАНИИ ВТОРИЧНЫХ МАКСИМУМОВ ЦИКЛОВ СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН

Криводубский В.Н.

АО Киевского Национального Ун-та, Киев, Украина

Предложена схема возникновения вторичных максимумов активности солнечных пятен, в которой ключевую роль играют эффекты направленного вниз переноса магнитного поля (турбулентный диамагнетизм и накачка, обусловленная неоднородностью плотности плазмы) и меридиональная циркуляция. Вследствие направленного вниз магнитного потока тороидальное поле на высоких широтах заблокировано возле дна конвективной зоны (Krivodubskij, Astron. Nachr. 2005. v. 326, 5, 61). Благодаря направленному к экватору глубинному меридиональному течению это глубоко укорененное поле переносится из области высоких широт к средним и низким широтам, где накачка поля вследствие вертикального градиента плотности плазмы уже направлена вверх. Совместно с магнитной плавучестью она вынуждает эти немного “запоздавшие” поля подниматься к поверхности. В результате, интенсивность пятнообразования, которая к этому моменту пошла на спад – поскольку она была обусловлена фрагментами тороидального поля приэкваториального домена, которые уже поднялись на поверхность раньше, снова возрастает: теперь наступила очередь подъема “запоздавшего” поля. Таким образом, открывается путь к объяснению повторных максимумов циклов солнечных пятен.

ИССЛЕДОВАНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ЦВЕТА СТРУКТУР “БЕЛОЙ” КОРОНЫ 11.07.1991

Крюкова М.Ю., Крусанова Н.Л., Бируля Т.А., Юферев А.О., Хондырев В.К.

ГАИШ МГУ, Москва

Представлено распределение в картинной плоскости относительного показателя цвета для структуры “белой” короны 11 июля 1991 года. Количественная цветная фотометрия в сочетании с компьютерной обработкой применялась к изображениям короны полученным на цветной позитивной пленке. Цвет полярных щеточек на расстоянии 1,1 радиусов Солнца условно был принят белым. Распределение выявляет крупномасштабную и мелкомасштабную структуру: посинение в самых внутренних областях короны, покраснение с расстоянием, а также тонкие протяженные “белые” лучи над западным лимбом. Обсуждается возможность интерпретации полученных результатов в рамках эффекта Доплера для потоков электронов движущихся от Солнца (к Солнцу). Работа поддержана грантом №05-02-17877 РФФИ.

ГЕНЕРАЦИЯ РАДИОВСПЛЕСКОВ С ДРЕЙФОМ ПО ЧАСТОТЕ МГД-ВОЛНАМИ В КОРОНЕ

Кузнецов А.А.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Солнечные радио- и микроволновые всплески с дрейфом по частоте традиционно интерпретируются как отражение движения источника в неоднородной среде. Во многих случаях необходимая скорость излучающего агента оказывается сравнима с альфвеновской или звуковой. В данной работе исследуется механизм модуляции интенсивности излучения МГД-волной, движущейся вдоль магнитной петли. Предполагается, что излучение генерируется плазменным механизмом: сначала за счет конусной неустойчивости генерируются верхнегибридные волны, которые затем трансформируются в радиоизлучение. Показано, что влияние неоднородности плотности плазмы заметно ограничивает интенсивность плазменных волн (вследствие изменения их волнового вектора). Вариация градиента плотности плазмы в МГД-волне (с размерами порядка сотен км и амплитудой 1-2%) приводит к заметному изменению интенсивности излучения. Таким образом, спектр всплеска является отражением структуры и динамики МГД-волны. Данная модель используется для интерпретации всплесков с промежуточной скоростью частотного дрейфа, а также некоторых микроволновых всплесков с тонкой структурой. Данная работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты 03-02-16229 и 04-02-39003).

ГЕНЕРАЦИЯ СУБСЕКУНДНЫХ МИКРОВОЛНОВЫХ ВСПЛЕСКОВ НА ВТОРОЙ ГАРМОНИКЕ ПЛАЗМЕННОЙ ЧАСТОТЫ

Кузнецов А.А.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Солнечные микроволновые всплески с тонкой временной и спектральной структурой, наблюдаемые на Сибирском Солнечном Радиотелескопе (5.7 ГГц), часто демонстрируют высокую (до 100%) степень поляризации. Скорее всего, данные всплески генерируются на удвоенной плазменной частоте в условиях относительно слабого магнитного поля. Для объяснения поляризации микроволновых всплесков было проведено моделирование плазменного механизма генерации излучения. Предполагалось, что электронный пучок с распределением типа конуса потерь генерирует верхнегибридные волны; затем рассчитанный спектр плазменных волн использовался для моделирования процесса их нелинейной трансформации в электромагнитные волны. Выяснилось, что в случае симметричного двустороннего конуса потерь в узком интервале углов (около 10 градусов вблизи поперечного к магнитному полю направления распространения) генерируется излучение с высокой степенью поляризации, соответствующей X-моде. Для других направлений распространения степень поляризации обычно невысока (до 30%). Эффективность генерации излучения заметно возрастает при повышении температуры плазмы, что может оказать влияние на формирование структуры динамических спектров.

РЕЗУЛЬТАТЫ НАБЛЮДЕНИЙ СОЛНЦА СО СПУТНИКА КОРОНАС-Ф

Кузнецов В.Д.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Дается обзор основных результатов по наблюдениям рентгеновского, корпускулярного и гамма излучения солнечных вспышек и активных явлений на Солнце со спутника КОРОНАС-Ф. Полученные данные позволили изучить атомные и ядерные и процессы во вспышках, процессы ускорения заряженных частиц и генерации пучков, возникновение и динамику горячей вспышечной плазмы в короне, характеристики солнечных космических лучей на орбите Земли.

РОЛЬ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ В ГЕОЭФФЕКТИВНОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА С ГЕОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

Кузнецова Т.В., Лаптухов А.И., Кузнецов В.Д.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

В работе приведены результаты исследования зависимости планетарной геомагнитной активности Кр от предложенных нами ранее геоэффективных параметров, учитывающих мгновенную ориентацию геомагнитного момента относительно векторов межпланетного магнитного поля и электрического поля солнечного ветра, изменяющуюся при орбитальном и суточном движениях геодиполя. Исходными данными для анализа были измерения на космических аппаратах ММП и скорости солнечного ветра на 1 а.е. в 1964-1997 гг. Оценен непосредственный вклад геометрических факторов в геоэффективных параметрах на изменения планетарной геомагнитной активности Кр. Показано, что при неизменных величинах ММП и Е в солнечном ветре изменения геометрических параметров (определяемых взаимной ориентацией векторов М, Е и ММП) могут объяснить ~50% наблюдаемых изменений Кр.

ГОДОВАЯ И UT ВАРИАЦИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ГЕОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ

Кузнецова Т.В., Лаптухов А.И.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Проведено исследование Кр, Dst и Aa индексов геомагнитной активности. Показано, что при Аа>300 нТл на фоне обычного сезонного распределения с пиками в окрестности весеннего и осеннего равноденствий появляется преобладающий по величине пик в июле, что подтверждается анализом Dst <-250 нТл. Анализ Кр индекса в диапазоне 8-9 показал наличие преобладающего ноябрьского пика в сезонном распределении, который был ранее обнаружен в AE индексе. Определены часы UT в зависимости от сезона года, когда возникают большие геомагнитные возмущения. Предложено объяснение обнаруженных закономерностей появления больших геомагнитных возмущений, основанное на изменении геоэффективных параметров, предложенных нами ранее и учитывающих влияние геометрических эффектов, связанных с изменением ориентации магнитного момента по отношению к векторам ММП и электрического поля солнечного ветра.

ЕДИНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ НАГРЕВА КОРОНЫ И СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК

Лаптухов А.И.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Рассмотрен процесс всплытия магнитного облака из-под фотосферы Солнца, на основе которого с единых позиций предложены механизм солнечных вспышек и механизм нагрева короны. Показано, что образующийся в процессе развития вспышки токовый слой и ускорение частиц в нём до высоких энергий является не причиной, а следствием вспышки. Причиной же большой (протонной) вспышки является всплытие в атмосфере Солнца магнитного облака больших размеров с обязательно финитными магнитными силовыми линиями, находящимися в конечном объёме (магнитного солитона). Нагрев короны происходит в результате всплытия большого числа подобных магнитных облаков малых (ненаблюдаемых) размеров, быстрому (благодаря развитию тепловой неустойчивости) их нагреву в хромосфере и нижней короне волнами конвективного шума до высоких температур (~10 МК) и последующего их выталкивания в корону сначала силой Архимеда, а потом и магнитной силой. При благоприятных условиях плазма магнитного солитона может нагреваться до температуры ~100 МК. На основе рассмотренного механизма предложен возможный способ краткосрочного прогноза солнечных вспышек.

АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИКИ МАГНИТОСФЕРНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО СОЛНЕЧНОГО ИСТОЧНИКА

Левитин А.Е.¹, Бархатов Н.А.², Громова Л.И.¹, Дремухина Л.А.¹,

Ревунов С.Е.², Улыбина Р.И.²

¹ ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

² Нижегородский гос. пед. ун-т, Нижний Новгород

Создана самообучающаяся искусственная нейронная сеть (ИНС), позволяющая классифицировать геомагнитные возмущения с учетом данных о предшествующих возмущениях солнечного ветра и межпланетного магнитного поля. Выделены классы комплексов возмущенных параметров, отвечающие разным событиям космической погоды, где каждый класс отвечает конкретной глобальной магнитосферной ситуации. Всего были определены восемь основных классов событий, для каждого из которых проведен расчет энергетического бюджета магнитосферы. Выполнено сопоставление результатов классификации 60 известных событий взятых из литературных источников, где имеются конкретные указания о типе солнечного источника и возмущающем потоке, с результатами классификацией событий, не имеющих таких сведений. Оно позволило определить точность работы ИНС и валидность определяемых ею классов. Таким образом, подтверждена реальная способность созданной ИНС разделять события космической погоды на классы не только по геомагнитному следствию, но и по их космической причине. Работа поддержана грантом РФФИ 03-05-65137.

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ВОЛНЫ В ПЛАЗМЕ СОЛНЕЧНОЙ КОРОНЫ

Леденев В.Г., Тирский В.В., Томозов В.М.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

На основе численного решения дисперсионного уравнения определены спектры слабозатухающих высокочастотных волн горячей магнитоактивной плазмы. Расчеты выполнены для случая, когда электронная циклотронная частота ниже плазменной, а частоты собственных колебаний выше электронной циклотронной частоты. Показано, что частота продольных волн при распространении под углом к магнитному полю может быть ниже электронной плазменной частоты, а область распространения необыкновенной электромагнитной волны под углом к магнитному полю лежит в области частот существенно выше электронной плазменной частоты. Определены частоты отсечки для волн, распространяющихся вдоль и поперек магнитного поля. При больших углах между волновым вектором и магнитным полем имеет место пересечение ветвей, соответствующих обыкновенной и необыкновенной модам, а также формируются две ветви продольных волн, одна из которых обладает отрицательной (аномальной) дисперсией. На основе полученных результатов выполнена интерпретация некоторых наблюдательных характеристик всплесков радиоизлучения Солнца II и III типов.

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ «ЗЕБРА-СТРУКТУРЫ» В РАДИОИЗЛУЧЕНИИ СОЛНЦА

Леденев В.Г.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Показано, что «зебра-структура» в континуальном радиоизлучении Солнца (всплески IV типа) может формироваться в результате эффекта интерференции между прямым и отраженным лучами, выходящими из источника малых размеров. Излучение генерируется плазменным механизмом. Полный поток излучения складывается из потоков большого числа узкополосных короткоживущих источников малых размеров, образующихся при захвате плазменных волн в минимумы плотности флуктуаций фоновой плазмы.

ВРАЩЕНИЕ КРУПНОМАСШТАБНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И ЦИКЛЫ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В ХХ СТОЛЕТИИ

Лейко У.М.

АО Киевского университета, Киев, Украина

По нескольким рядам крупномасштабных магнитных полей Солнца (фонового магнитного поля (ФМП), среднего магнитного поля Солнца (СМПС) как звезды (1975-2004 гг.), секторной структуры межпланетного магнитного поля (1947-2004 гг.) исследовались долговременные вариации их вращения. Обнаружен линейный тренд, указывающий на возрастание скорости вращения крупномасштабного магнитного поля в приэкваториальной области в течение ХХ ст. В тоже время на более высоких широтах скорость вращения крупномасштабного поля в течение ХХ ст. уменьшалась. Эти результаты подтвердились при изучении более коротких рядов СМПС и ММП.

Ряд среднегодичных чисел Вольфа в течение ХХ ст. имеет линейный тренд, указывающий на возрастание количества пятен в течение ХХ ст., Известно, что длина 11-летних циклов активности в ХХ ст. уменьшалась (в конце столетия солнечный цикл равен "10.2 г). При исследовании вращения Солнца и меридионального дрейфа магнитных структур сотрудниками КрАО было получено, что чем быстрее вращение звезды, тем короче ее циклы магнитной активности. Полученный нами результат хорошо согласуется с этой концепцией.

ДИАГНОСТИКА ПОТОКОВ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА И ИХ ИСТОЧНИКОВ В СОЛНЕЧНОЙ КОРОНЕ

Лотова Н.А.¹, Владимирский К.В.², Обридко В.Н.¹

¹ ИЗМИРАН, Троицк Московской обл.

² ФИАН, Москва,

Изучаются процессы формирования потоков солнечного ветра в эпоху максимума солнечной активности, 2000-2002 гг. Использованы наблюдения рассеяния радиоизлучения на потоках солнечного ветра на расстояниях 4-60 R_s от Солнца, данные о структуре и напряженности магнитного поля в области источников и наблюдения коронографа LASCO КА SOHO Анализ этих данных позволил исследовать изменения струйной структуры потоков околосолнечной плазмы в ходе солнечного цикла. Построены радиокарты переходной, трансзвуковой области солнечного ветра, в которых гелиоширотная структура потоков сопоставляется со структурой белой короны Солнца. Показано, что структура белой короны в значительной мере определяет строение переходной области, потоков солнечного ветра. Проведен корреляционный анализ зависимости положения внутренней границы переходной области R_in от напряженности магнитного поля в области источников B_r. В отличие от корреляционных диаграмм, построенных в предыдущую эпоху роста солнечной активности, в максимуме активности корреляционные диаграммы содержат обширную группу точек, не образующих регулярной зависимости R_in от B_r.

ВРАЩЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН В ТЕЧЕНИЕ МАЛЫХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

Лямова Г.В.

АО Уральского Госуниверситета, Екатеринбург

Рассмотрен характер поворотов солнечных пятен в течение нескольких часов по наблюдениям 2001-2004 гг. Прослежена связь времени поворота пятна, амплитуды, скорости поворота с размерами пятен, напряженностью магнитного поля, фазой развития, а также с другими проявлениями солнечной активности, происходившими в наблюдаемых группах пятен.

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ НЕЛИНЕЙНОГО ПРОГНОЗА ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ

Макаренко Н.Г.

ГАО РАН, Санкт-Петербург

Основой современных подходов к предсказанию временных рядов является реконструкция универсальной модели динамической системы в евклидовом пространстве подходящей размерности. Для этого предполагается, 1) что траектории системы заполняют притягивающее множество небольшой размерности – аттрактор - в фазовом пространстве, 2) проекции траекторий на первую координату являются непрерывными нелинейными функциями фазовых координат, 3) значения проекции в дискретном времени представляют собой наблюдаемый временной ряд, 4) на аттракторе существует эргодическая инвариантная мера, которую можно оценить как время пребывания точки в элементе фазового объема. В этих предположениях, можно построить вложение временного ряда в , которое будет топологической копией реального аттрактора. Динамика копии задается уравнением нелинейной регрессии , которое и является моделью предиктора. Функция или даже дифференцируема, но задана лишь конечным набором пар на истории ряда. Поэтому, любая задача ее аппроксимации, в метрике не является корректной. Возможные подходы к ее решению, на уровне технической строгости, делятся на локальные и глобальные методы. Первые из них опираются на метод аналогов Лоренца и сводятся к аппроксимации в локальной окрестности каждой точки реконструкции. Для этого обычно используют полиномы небольшой степени. Глобальные методы аппроксимируют сразу во всех точках. Инструментов для этого служат радиальные базисные функции (РБФ) и искусственные нейронные сети (ИНС). Последние позволяют представить функцию от переменных, как суперпозицию функций только от одной переменной, используя одну нелинейную стандартную функцию формального нейрона. Важными являются две проблемы. Первая связана с оценкой горизонта предсказуемости ряда, который определяется максимальным ляпуновским показателем универсальной модели. Существование такого показателя связано с разбеганием близких траекторий хаотической динамики, а на практике приводит к экспоненциальному росту ошибки предсказания. Ситуацию можно улучшить с помощью схемы векторного предсказания. Вторая проблема связана с ошибкой модели. Такая ошибка вызывается шумом в данных и неизвестными “скрытыми” параметрами, от которых может зависеть . Изменение параметров приводит к перестройке динамических режимов, наблюдаемых как нестационарность временного ряда. В докладе обсуждаются два подхода к уменьшению ошибки модели. Первый основан на идее неоднородного вложения и рассчитан на временные ряды, имеющие несколько корреляционных длин. Используя принцип Минимальной Длины Описания можно подобрать параметры РБФ так, чтобы улучшить модель. Второй подход приводит к корректору первоначального предсказания, сделанному с помощью ИНС. Корректор представляет собой независимую ИНС обученную редуцировать ошибки палегноза. В любом случае, некорректность задачи аппроксимации приводит к большому числу возможных вариантов будущего. Поэтому, в заключении, обсуждаются некоторые инструменты позволяющие редуцировать этот ансамбль к наиболее вероятной выборке.

ВЕЙВЛЕТ-ОБРАЗ ВОЛНЫ ПЕРЕПОЛЮСОВКИ ОБЩЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛНЦА ПО ФЛУКТУАЦИЯМ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ

Марков В.В., Козлов В.И.

ИКФИА СО РАН. Якутск

Установлен нестационарный переходный колебательный процесс длительностью t=3±1 года связанный с вариациями отношения квадрупольной компоненты поля к дипольной части общего магнитного поля Солнца: U-образная динамика в вейвлет-представлении вариаций индекса мерцаний ГКЛ (»7, 13-14, »7 оборотов Солнца). В годы минимума нечетного 11-летнего цикла наблюдается годовая вариация. В годы минимума четного цикла годовая вариация не обнаружена. Переходный колебательный процесс смены знака поля завершается резким, глубоким и длительным понижением интенсивности галактических космических лучей (ГКЛ) в начале ветви спада 11-летнего цикла (1972, 1982, 1991 и 2003 гг.). Длительность переходного колебательного процесса, находится в обратной зависимости от амплитуды 11-летнего цикла. Затягиванием релаксационных колебаний в «слабых» циклах (XX и XXIII) и объясняется «аномальная» солнечная активность в 1972 и 2003 годах! «Волна переполюсовки» позволяет единым образом объяснить «провал» Гневышева, резкое, глубокое и длительное понижение интенсивности ГКЛ на ветви спада 11-летнего цикла и, так называемые, «квазидвухлетние» вариации. Постоянство величины энергии «стравливаемой» в единичном цикле указывает на возможную природу цикличности смены знака общего магнитного поля Солнца: 11-летняя, в среднем, цикличность – как механизм регуляции температуры Солнца предотвращающий от «перегрева» при критической температуре.

АКТИВНОСТЬ ФОНОВОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛНЦА

В ПЕРИОД 1887-2004 ГГ.

Макаров В.И.¹, Тлатов А.Г.²

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² Кисловодская Горная станция ГАО РАН, Кисловодск

Солнечная активность обычно определяется количеством и размерами активных областей на широтах ±40^o. Все эти индексы, так или иначе, связанны с активными областями и имеют практически одну и ту же 11-летнюю цикличность. Но они не характеризуют состояние Солнца в минимуме активности. В докладе обсуждаются новые индексы фонового магнитного поля для всего Солнца. Они получены на основе Hα синоптических карт за 1887-2004 гг. Индекс L(t) определяет длину магнитных нейтральных линий и K(t) показывает сложность топологии фонового магнитного поля. Индекс R(t) определяет величину корреляции полярности магнитного поля в широтной зоне ±40^o и SSPD(t) характеризует скорость вращения секторной структуры магнитного поля. Индекс A(t) представляет сумму квадратов дипольного и октупольного магнитных моментов. Показано, что циклы A(t), L(t), K(t), R(t), SSPD(t) имеют максимумы в эпоху минимума активности пятен и на 5 - 6 лет опережают циклы чисел Вольфа, W(t). Индекс A_PZ(t) характеризует площадь полярных зон Солнца, занятых магнитным полем одной полярности и определяет вековые изменения солнечной активности.

ВЫСОКО И НИЗКО - ШИРОТНАЯ АКТИВНОСТЬ СОЛНЦА

Макаров В.И.¹, Макарова В.В.²,Тлатов А.Г.²

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² Кисловодская Горная станция ГАО РАН, Кисловодск

В докладе обсуждается высокоширотная активность Солнца, которая может быть описана продолжительностью полярного цикла, Т_PF, за 1870–2001 гг.; числом полярных факелов в белом свете, N_PF(t), за 1960–2004 гг.; площадью полярных ярких областей в линии ионизованного кальция CaII K, S_K(t), за 1907–1995 гг. и площадью полярных зон, A_PZ(t), занятых магнитным полем одного знака в минимуме пятен за 1878–2004 гг. Используя площадь полярных ярких областей в линии CaII K, мы обсуждаем версию того, что циклы полярной активности предшествуют циклам пятен. Цикл пятен есть продолжение полярного цикла активности. Глобальный солнечный цикл начинается на высоких широтах, и чем короче полярный цикл, тем более интенсивный следующий цикл пятен, W(t).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЙ МАГНИТНОГО ДИПОЛЯ СОЛНЦА

Максимов Н.Я.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Проведен анализ полученных ранее по геомагнитным данным временных зависимостей относительных значений угла наклона магнитного диполя Солнца. Это позволило определить период колебаний магнитного диполя Солнца в течение цикла солнечной активности. Анализ проведен для четырех циклов солнечной активности и охватывает период с 1928 г. по 1968 г.

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ ВДОЛЬ ВСПЫШЕЧНЫХ ПЕТЕЛЬ

Мельников В.Ф.¹, Резникова В.Э.¹, Горбиков С.П.¹, Шибасаки К.²

¹ НИРФИ, Нижной Новгород

² Радиоастрономическая обсерватория Нобеяма, Япония

Проведен анализ наблюдаемого пространственного распределения радиояркости вдоль вспышечных микроволновых петель. Выявлено два предельных типа распределений: 1) с максимумом в вершине петли и 2) с максимумами вблизи оснований. Моделирование яркости оптически тонкого гиросинхротронного излучения вдоль петли показало, что 1-ый тип реализуется только в случае сильной концентрации электронов в вершине петли, а 2-ой тип - в случае их квазиоднородного распределения или распределения с ростом концентрации вблизи оснований петли. Эти факты накладывают важные ограничения на характер инжекции ускоренных электронов во вспышечной петле.

Моделирование распределения электронов на основе решения уравнения Фоккера-Планка выявило следующие варианты, позволяющие объяснить наблюдаемые типы распределений: 1) 1-ый тип реализуется в случае инжекции электронов в вершине петли изотропно или с поперечной анизотропией; 2) 2-ой тип реализуется в случаях: а) инжекции электронов вблизи основания петли; б) инжекции в вершине, но с распределением электронов, анизотропным вдоль магнитного поля. Работа выполнена при поддержке РФФИ, гранты NoNo.04-02-39029, 04-02-16753.

О ВОЗМОЖНОМ ПОСТОЯНСТВЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ДИПОЛЬНОГО МОМЕНТА ПОЛОИДАЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ЦИКЛАХ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Мерзляков В.Л.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Проведена оценка функциональной связи между максимальными значениями дипольного момента полоидального магнитного поля Солнца и числом Вольфа. Величины дипольных моментов определялись на основе данных о напряженности полярного магнитного поля. Осуществлялась коррекция этих данных по исключению вклада реликтового магнитного поля. В качестве максимальных значений числа Вольфа использовались среднегодовые сглаженные. Анализ взаимосвязи между дипольным моментом эпохи минимума солнечной активности и последующим максимумом числа Вольфа проводился для 21, 22, 23 солнечных циклов. Оказалось, что такая взаимосвязь очень слабая: показатель степени 0.03-0.05. Столь малая величина степени означает либо практическое постоянство максимальной напряженности полоидального магнитного поля Солнца за последние три цикла (вариация около 1%), либо присутствие большой случайной составляющей в появлении солнечных пятен. Из последнего возможного варианта следует, что число Вольфа не является однозначным количественным индикатором напряженности подфотосферного тороидального магнитного поля.

ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОВОЛНОВЫХ ДРЕЙФУЮЩИХ ВСПЛЕСКОВ ПО ДАННЫМ ССРТ И КИТАЙСКИХ СПЕКТРОГРАФОВ

Мешалкина Н.С.¹, Алтынцев А.Т.¹, Гречнев В.В.¹, Йен Йхуа²

¹ ИСЗФ СО РАН, Иркутск

² Национальные Астрономические Обсерватории Китая

По изображениям ССРТ на частоте 5,7 ГГц и динамическим спектрам, полученным одновременно на спектрополяриметрах Национальных астрономических обсерваторий Китая в диапазоне 5,2-7,6 ГГц, проанализированы серии дрейфующих микроволновых всплесков во вспышке 30 марта 2001 года. Средняя скорость дрейфа составила около 6 ГГц/с при разбросе от -10 до 20 ГГц/с. Преобладали всплески с дрейфом в сторону высоких частот.

При наблюдении данного события на ССРТ источники всплесков зарегистрированы одновременно на двух частотах, что позволило измерить их пространственные перемещения, связанные с частотным дрейфом, и оценить скорость движения источников отдельных всплесков вдоль вспышечной петли, наблюдаемой в мягком рентгеновском и ультрафиолетовом излучении. Были сделаны оценки градиента плотности плазмы на пути движения источника, в предположении, что плазменное излучение генерируется на второй гармонике.

В данном событии наблюдается близкий к симметричному разброс скоростей частотного дрейфа относительно значения 6 ГГц/с. Обосновывается гипотеза, связывающая этот характер разброса с ростом плотности в области генерации субсекундных импульсов. В частности, наблюдаемый рост плотности можно связать с процессами магнитного пересоединения. Это подтверждается тем, что серии дрейфующих всплесков наблюдаются при усилении жесткого рентгеновского излучения.

КРАТКОСРОЧНЫЙ ПРОГНОЗ ВСПЫШЕЧНОЙ И ГЕОМАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХАРАКТЕРИСТИК КРУПНОМАСШТАБНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛНЦА

Милецкий Е.В., Иванов В.Г.

ГАО РАН, Санкт-Петербург

Построены модели, позволяющие осуществлять краткосрочные количественные прогнозы вспышечной и геомагнитной активности с заблаговременностью до нескольких суток. Для этого были использованы ежедневные и пятисуточные данные о характеристиках солнечной активности и параметрах солнечного ветра за период 1976-2002 гг. В частности, солнечные данные включали в себя величины вспышечной и пятенной активности, а также значения напряжённости крупномасштабного магнитного поля, усреднённые по гелиодолготным и гелиоширотным площадкам. Из всего набора (более 100) рассматриваемых индексов в полученные прогнозные модели входят, как правило, 20-30 переменных. Такой подход позволяет количественно оценивать степень важности для прогноза тех или иных переменных, что облегчает физическую интерпретацию моделей. Показано, что вид прогнозной модели слабо зависит от интервала времени, на котором она строится, а качество прогнозирования оказывается выше, чем у инерционного прогноза.

ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЛЯ ДОЛГОСРОЧНОГО И СВЕРХДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АКТИВНОСТИ СОЛНЦА

Милецкий Е.В., Иванов В.Г.

ГАО РАН, Санкт-Петербург

Исследована возможность прогноза солнечной активности с заблаговременностью от одного до нескольких 11-летних солнечных циклов. Для этого использованы данные нескольких реконструкций поведения солнечной активности в последнем тысячелетии. Построены динамические модели, связывающие основные параметры последовательных циклов. Рассмотрены вопросы, связанные с точностью представления “вековых” вариаций при помощи полученных моделей. На примерах прогноза величин максимумов циклов в 20-м веке показаны возможности предлагаемого подхода для решения задачи долгосрочного и сверхдолгосрочного прогнозирования солнечной активности. Рассчитаны различные варианты прогнозов максимумов чисел Вольфа для 24-го, 25-го и 26-го циклов солнечной активности. Сделан вывод о том, что для первой половины 21 столетия будут характерны низкие циклы солнечной активности.

НЕЛИНЕЙНЫЕ КОЛЕБАНИЯ СОЛНЕЧНЫХ КОРОНАЛЬНЫХ ПЕТЕЛЬ

Михаляев Б.Б.¹, Бадмаев В.С.¹, Соловьев А.А.²

¹ Калмыцкий ГУ, Элиста

² ГАО РАН, Санкт-Петербург

Для объяснения феномена быстрого затухания поперечных колебаний петель в короне (TRACE) предложены теоретические модели в виде двойных магнитных трубок (плотный центральный шнур + оболочка). Они показывают наличие излучательных изгибных мод (Михаляев, Соловьев, ПАЖ, 2004; Михаляев, ПАЖ, 2005; Mikhalyaev, Solov’ev, Solar Phys. 2005), однако добротность линейных колебаний двойных трубок на изгибной моде все же в несколько раз превышает наблюдаемые значения. Видимо, природа быстрого затухания наблюдаемых колебаний заключается в их нелинейном характере. Для исследования нелинейных эффектов нами проведено численное моделирование процесса излучения быстрых мод в одномерном приближении (излучение слоя). Найдено, что при относительно небольших начальных возмущениях петли в короне возбуждаются распространяющиеся квазипериодические колебания с наименьшими периодами порядка нескольких секунд. Большие начальные возмущения приводят к образованию в короне ударной волны, за которой не возникает никаких колебаний: петля разом сбрасывает всю энергию возмущения и переходит в равновесное состояние. При промежуточных амплитудах возмущений петля возбуждает в короне ограниченные волновые пакеты.

ФРАКТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК

Могилевский Э.И., Шилова Н.С.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Трудности стандартной теории вспышек с магнитным пересоединением требует поиска альтернативной модели, основанной на фрактально–кластерном представлении солнечной магнитоплазмы. Ряд наблюдательных свойств солнечной магнитоплазмы, современные наблюдения на КА TRACE с высоким разрешением показывают, что солнечная магнитоплазма представляется совокупностью самоподобных маломасштабных дискретных движущихся элементов, т.е. на Солнце имеется фрактальное множество. Кинофильтрограммы ряда вспышек показали, что эмиссия сосредоточена в подвижных фрактально–кластерных элементах, самоорганизующихся в виде вспышечных лент (часто – одной). Энергия в области вспышки поступает в виде потока МГД–солитонов, которые генерируются на фотосферном (подфотосферном) уровне активной области при динамических изменениях магнитного поля. МГД солитоны при прямом взаимодействии с фрактальными элементами теряют свою энергию. В процессе притока энергии происходит характерный для фрактальной среды процесс накопления энергии до критического уровня, и затем наступает сброс энергии – явление самоорганизованной критичности (СОК). Протяженные во времени вспышки (в том числе каскад вспышек и постэруптивные явления) могут быть результатом совокупности ряда СОК эффекта (СОК–динамика) в различных областях короны активной области. Приведен ряд фильтрограмм с КА TRACE, который иллюстрирует ход вспышки во фрактально–кластерной среде.

СИНХРОТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ, ВЫСЫПАЮЩИХСЯ В ИОНОСФЕРУ ЗЕМЛИ

Мусатенко С.И.¹, Агапитов А.В.¹, Курочка Е.В.¹, Слипченко А.С.¹,

Маркеев А.К.², Фомичев В.В.², Кутузов С.М.³

¹ Киевский ун-т, Киев

² ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

³ АКЦ ФИАН, Пущино, Московская обл.

Эксперимент Троицк-Пущино, проведенный в декабре 1989 г., позволил зарегистрировать энергичные пучки электронов, дающих синхротронное излучение. Проведенное моделирование показало хорошее согласие эксперимента и теории. Известно, что:

· во время магнитосферной суббури происходит инжекция энергичных частиц из плазменного слоя в область захвата – фактически во внешний радиационный пояс;

· солнечные всплески III типа генерируются энергичными электронами, ускоренными в процессе солнечной вспышки;

· на средних широтах регистрируются всплески оптического излучения продолжительностью от десятков до сотен миллисекунд;

· на авроральных и субавроральных широтах зарегистрированы оптические вспышки в поляризованном излучении – поляризация может достигать 100% при продолжительности вспышки в десятки миллисекунд;

· такую же продолжительность имеют всплески аврорального рентгеновского излучения (т.н. микровсплески);

· в радиодиапазоне зарегистрированы всплески радиошума, начиная от долей микросекунд (на авроральных широтах) и более продолжительные (на средних) – до сотен миллисекунд.

Уже этих примеров достаточно, чтобы сделать заключение, что в магнитосферной плазме происходит ускорение электронов до высоких энергий. При этом пучок частиц очень компактный во времени и пространстве и имеет незначительный разброс по энергиям – т.н. моноэнергетические пучки. В зависимости от энергии и питч-угла пучки электронов могут:

· генерировать длинноволновое синхротронное излучение, отражаясь на достаточно больших высотах ионосферы – в верхней части области F2;

· диссипировать в нижних слоях ионосферы: зажигать плазменно-пучковый разряд в D-E – областях;

· пронизывать ионосферу и зажигать разряд в нижней части области D (в этом случае они дают излучение в КВ диапазоне, которое зарегистрировано как достаточно характерная помеха);

· отражаться в Е-области и генерировать быстро дрейфующие по частоте всплески синхротронного излучения в УКВ диапазоне.

Проведенное для согласования с наблюденными данными моделирование движения пучка электронов в магнитном поле Земли показало, что скорость пучка составляет 0.92 с (энергия частиц порядка 1.3 МэВ), высота отражения - 120 км, баунс-период - 0.26 с, экваториальный питч-угол - 11 градусов, и позволило сделать следующие выводы:

1. Получена возможность путем моделирования определять параметры пучков электронов, дающих наблюденное синхротронное излучение на высоких гармониках (11-я – 13-я), излучение которых направлено перпендикулярно силовым линиям магнитного поля.

2. Разработана методика динамики вторжения пучка в ионосферу и проведено сопоставление с экспериментом.

3. Установлено, что скорость и направление частотного излучения, дрейфа вызванного вторгающимся пучком, соответствует увеличению магнитного поля при прохождении пучка от верхней ионосферы в нижнюю и обратно. Высота отражения пучка соответствует Е-области ионосферы.

4. Экспериментальная динамика поведения пучка качественно согласуется с результатами моделирования: изменение интенсивности излучения в зависимости от положения на траектории.

5. Уярчения в точках отражения пучка для модели и эксперимента согласуются. В нижних точках траектории пучка подключаются другие механизмы излучения, например, тормозной.

6. Вклад кривизны силовых линий магнитного поля Земли в механизм азимутального дрейфа в средних геомагнитных широтах является определяющим.

7. В авроральной ионосфере первая гармоника будет регистрироваться вдоль силовых линий магнитного поля, а старшие гармоники будут проявляться в направлениях, перпендикулярных к силовым линиям.

Для исследования формирования и диссипации пучков электронов в плазме внутреннего радиационного пояса необходимо проведение комплексных одновременных измерений в разных частях электромагнитного спектра: рентгеновской, оптической, радио. Перспективным является проведение одновременных наземных и космических экспериментов.

НОВЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ ВЕКТОР-МАГНИТОГРАММ

Мышьяков И. И., Руденко Г. В.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Классический способ решения проблемы pi-неопределенности векторных измерений поперечного фотосферного поля основывается на согласовании с ориентацией расчетного потенциального поля. Очевидно, что в случае заметного отклонения от потенциальности поля магнитных областей доля неправильных направлений поперечного поля, определяемых в узлах измерений, может быть существенна. Мы предлагаем метод решения указанной проблемы, основанный исключительно на обработке локальных количественных характеристик данных измерений и использовании следствий теоремы Стокса для произвольного вихревого поля.

Нами представляются результаты, иллюстрирующие хорошее восстановление направлений поперечного поля в узлах модельных магнитограмм аналитически задаваемого бессилового поля с неоднородным параметром a (rotB=a(r)B). Для сравнения приводятся результаты обработки тех же магнитограмм классическим способом.

ВЛИЯНИЕ ВСПЫШЕК 2005 Г. НА ОКОЛОЗЕМНОЕ ПРОСТРАНСТВО (КОРОНАС-Ф)

Мягкова И.Н.¹, Кузнецов С.Н.¹, Курт В.Г.¹, Юшков Б.Ю.¹, Муравьева Е.А., Кудела К.²

¹ НИИЯФ МГУ, Москва

²Институт экспериментальной физики САН, Кошице, Словакия

В январе и мае 2005 года на Солнце произошли мощные вспышки, которые привели к возрастанию потоков солнечных космических лучей (СКЛ) в околоземном космическом пространстве. Сопровождавшие вспышки корональные выбросы массы (КВМ) вызвали возмущения в магнитосфере Земли, которые, в свою очередь, стали причиной вариаций потоков частиц в радиационных поясах Земли (РПЗ).

Возрастания СКЛ (протоны 1-90 МэВ, электроны 0.3-12 МэВ), а также вариации частиц в РПЗ были зарегистрированы аппаратурой, созданной в НИИЯФ МГУ и установленной на борту ИСЗ КОРОНАС-Ф (высота в 2005 г. составляла 400 км, наклонение - 82.5 градусов).

Данные события, произошедшие вблизи минимума солнечной активности, представляют немалый интерес, и любая экспериментальная информация о них является ценной с точки зрения прогнозирования вспышек в периоды минимума и спада солнечной активности.

В работе исследуются временные и спектральные характеристики данных возрастаний СКЛ, проводится их сравнение. Особый интерес уделен событию от вспышки 20.01.05, имевшему очень жесткий спектр, а также исследованию вариаций потоков в РПЗ после этой же вспышки, когда после прихода КВМ Кр-индекс в течение шести часов достигал 8.

КРУПНОМАСШТАБНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, ГЕОМАГНИТНАЯ ВОЗМУЩЕННОСТЬ И ПРОГНОЗ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Наговицын Ю.А.

ГАО РАН, Санкт-Петербург

C помощью двух новых математических методов, использующих вейвлет-преобразование и подход нелинейной динамики соответственно, произведена реконструкция поведения в прошлом аа-индекса геомагнитной возмущенности. Приведены два варианта рядов: для последних 400 лет и на почти тысячелетнем временном интервале. Рассмотрены типичные значения аа-индекса в моменты грандиозных экстремумов солнечной активности. Показано, что столь же высокий уровень геомагнитной активности, как в последние 50 лет, имел место в начале XII и конце XIV веков. Предложен удлиненный ряд так называемого А-индекса крупномасштабного магнитного поля Солнца. На 400-летнем интервале подтвержден опережающий характер развития крупномасштабного поля по отношению к полю активных областей. На этом же интервале верифицирован метод прогноза А.И.Оля.

К ВОПРОСУ О ПЕРЕПОЛЮСОВКЕ ПОЛЯРНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ СОЛНЦА В ХОДЕ ЦИКЛА АКТИВНОСТИ

Никольская К.И.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

Порожденная магнитными полями, солнечная корона представляет собой уникальный инструмент для исследований солнечного магнетизма. XUV-изображения солнечной короны (YOHKOH, EIT/SOHO) визуализируют тонкую пространственную структуру магнитных полей на диске и лимбе Солнца и открывают большие перспективы для изучения эволюционных изменений с течением цикла солнечной активности магнитных образований на поверхности Солнца и в короне. Представленные результаты, относящиеся к переполюсовке полярных магнитных полей Солнца, являются побочным продуктом исследования эволюции корональных дыр в цикле активности. Приводятся наблюдательные свидетельства того, что в период 2000 –2002 гг. (макс.) крупномасштабные магнитные поля (КМП) Солнца имели двухсекторную структуру от одного гелиографического полюса до другого, соответствующую горизонтальному диполю. В течение 1999 и 2003 гг. (до и после переполюсовки) наблюдалась квазидвухсекторная структура солнечных КМП с небольшим вкраплением магнитного поля противоположного знака в полярной зоне каждого сектора - признак вращения магнитного диполя с пересечением гелиоэкватора, что соответствует модели “вращающегося магнитного диполя” Н.П. Коржова.

ПОЛЕ СКОРОСТЕЙ И ДИНАМИКА ВЫБРОСА ПРОТУБЕРАНЦА

27 АВГУСТА 2004 Г.

Никулин И.Ф.

ГАИШ МГУ, Москва

По спектрогелиограммам и доплерограммам в линии Н-альфа, полученным на ПЗС-спектрогелиографе, с помощью пакета программ IDL исследована динамика лимбового выброса 27.08.04. Оценены лучевые и радиальные скорости отдельных частей выброса, выделена область крупномасштабного вращения. Рассмотрено влияние выброса на космическую погоду.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ, ПРИСУЩИЕ СОБЫТИЯМ И ПОТОКАМ ЧАСТИЦ СОЛНЕЧНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ, КАК ОСНОВА ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА

Ныммик Р.А.

НИИЯФ МГУ, Москва

В результате анализа совокупности экспериментальных данных о событиях солнечных космических лучей (СКЛ), о флюенсах и пиковых потоках протонов с энергией ≥30 МэВ, установлен ряд закономерностей, позволяющих разработать метод долгосрочного прогноза событий СКЛ.

· Установлено, что частота событий СКЛ пропорциональна числу солнечных пятен;

· Показано, что функция распределения событий СКЛ описывается степенной функцией с экспонентой, ограничивающей распределение при больших событиях;

· Показано, что независимо от периода солнечной активности, (максимум, фазы возрастания и спада, периоды со сглаженным числом Вольфа ≥80; <80 and <40) функции распределения, деленные на суммы среднемесячных чисел солнечных пятен за соответствующий период времени, идентичны;

· Показано, что энергетические спектры частиц СКЛ при энергии выше 30 МэВ/нуклон без каких-либо исключении описываются как степенные функции импульса (на нуклон) частиц;

Показано, что вероятность появления экстремально больших событий СКЛ одинакова для периодов времени с одинаковой суммой среднемесячных чисел солнечных пятен и не зависит ни от фазы цикла, ни от уровня солнечной активности. Это означает, что появление экстремально больших событий SEP возможно и в период минимума солнечной активности, что наглядно подтверждено экспериментальными данными 2005 года.

О СООТНОШЕНИИ ЗНАКА МЕРИДИОНАЛЬНОЙ КОМПОНЕНТЫ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ИСТОЧНИКАХ КОРОНАЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ МАССЫ НА СОЛНЦЕ И BZ КОМПОНЕНТЫ В МЕЖПЛАНЕТНЫХ МАГНИТНЫХ ОБЛАКАХ У ЗЕМЛИ

Обридко В.Н.¹, Черток И.М.¹, Шельтинг Б.Д.¹, Гречнев В.В.²

¹ ИЗМИРАНБ Троицк, Московская обл.

² ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Представлены предварительные результаты сопоставления знака меридиональной компоненты магнитного поля в источниках корональных выбросов массы (КВМ) на Солнце и B_z-компоненты в межпланетных магнитных облаках (ММО) у Земли. Использованы деротированные фиксированные разностные гелиограммы SOHO/EIT в корональном канале 195 Å и магнитограммы на гелиоцентрических расстояниях (1,0-1,3) Rs, рассчитанные в потенциальном приближении по стэнфордским синоптическим картам фотосферного магнитного поля. Структуры, вовлеченные в процесс КВМ, отождествлялись с УФ диммингами (транзиентными корональными дырами) и постэруптивными аркадами. Соответствующие ММО определялись по прямым измерениям на космических аппаратах, а также по геомагнитным бурям и форбуш-понижениям галактических космических лучей. В результате анализа нескольких десятков событий за 1997-2004 гг. обнаружено, что в большинстве случаев знаки меридиональной компоненты поля в источниках КВМ и B_z-компоненты в ММО совпадают. Это подтверждает важную для прогнозирования геомагнитных бурь концепцию, что магнитные поля из зоны эрупции, очерчиваемой диммингами и постэруптивной аркадой, переносятся КВМ и ММО от Солнца к Земле, в основном, с сохранением знака меридиональной компоненты.

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ГЛОБАЛЬНАЯ СЕЙСМИЧНОСТЬ ЗЕМЛИ

Одинцов С.Д.¹, Иванов - Холодный Г.С.¹, Георгиева K.²

¹ ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

² ЦЛСЗФ БАН, София, Болгария

С развитием космических исследований природа нашей зависимости от Солнца стала более понятна, а предупреждения о влиянии солнечной активности на работоспособность технических устройств и здоровье человека стали часто обсуждаться в научной литературе и системах массовой информации. Существующая гипотеза о влиянии солнечной активности на сейсмичность Земли обсуждается в научной литературе и, в основном, сводится к изучению закономерностей во времени между активными процессами на Солнце и землетрясениями на Земле. В настоящей работе изучается связь глобальной сейсмичности Земли с 11-летней цикличностью солнечных пятен, со скачками скорости солнечного ветра в околоземном пространстве, корональными выбросами масс Солнца. Показано, что максимум полной энергии землетрясений (с магнитудой более 5 баллов по Рихтеру) в 11-летнем солнечном цикле пятен приходится на спад цикла и опаздывает от максимума солнечного цикла на два года. Утверждается, что максимум количества землетрясений имеет прямую корреляцию со скачками скорости солнечного ветра. Анализируются также возможные физические механизмы воздействия солнечной активности на глобальную сейсмичность Земли.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕРИДИОНАЛЬНОГО ТЕЧЕНИЯ НА СОЛНЦЕ: ВЛИЯНИЕ ГРАНИЧНЫХ ЭФФЕКТОВ

Олемской С.В., Кичатинов Л.Л.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Меридиональная циркуляция играет важнейшую роль в динамике крупномасштабных магнитных полей, а также в формировании неоднородного вращения Солнца и подобных ему звезд. Однако данные, полученные разными способами, не согласуются между собой. Доплеровские измерения показывают течение к полюсам на солнечной поверхности. Гелиосейсмология подтверждает наличие такого течения вплоть до глубин около 12 тыс. км., но, наряду с ним, присутствует также относительно медленное сходящееся течение к области широт с наибольшей частотой образования солнечных пятен. В то же время, по движениям трассеров, обнаруживается прямо противоположная картина: растекание вещества от широт максимальной активности пятнообразования.

В настоящей работе показано, что традиционные методы определения меридионального течения на Солнце по движениям трассеров (например, солнечных пятен) дают погрешность, связанную с неоднородностью распределения трассеров по широте. Предложен простой метод устранения этой погрешности. Применение метода к определению меридиональной циркуляции по движениям солнечных пятен приводит результат в согласие с гелиосейсмологическими данными о меридиональном течении.

МЕХАНИЗМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ВСПЫШКИ И ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОГНОЗА

Подгорный А. И.¹, Подгорный И. М.²

¹ ФИАН, Москва,

² ИНАСАН, Москва

Главным признаком наступления предвспышечного состояния является накопление свободной магнитной энергии над активной областью. Такой энергией может быть только энергия поля токов в короне. В литературе рассматриваются две возможности: а) образования токового жгута, который быстро разрывается или выбрасывается электродинамическими силами, б) образование токового слоя над активной областью за счет фокусировки малых возмущений в окрестности особой линии Х-типа или при всплывании нового магнитного потока. Механизм, связанный с взрывным разрушением токового слоя позволяет объяснить всю последовательность явлений, наблюдаемых при вспышке. Токи в короне оказывают слабое влияние на распределение магнитного поля на фотосфере, поэтому обычно не могут быть обнаружены на карте. Однако зарождение токового слоя и накопление энергии в его поле можно обнаружить в численном МГД моделировании, если в качестве фотосферных граничных условий использовать карты эволюционирующего фотосферного магнитного поля. Разработан метод введения карт магнитного поля в программу Пересвет. Приведены результаты МГД расчетов накопления энергии в поле токового слоя в предвспышечном состоянии конкретных вспышек.

О СТРУКТУРЕ И ОРИЕНТАЦИИ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В АКТИВНЫХ ОБЛАСТЯХ НА СОЛНЦЕ

Порфирьева Г.А, Якунина Г.В, Делоне А.Б.

ГАИШ МГУ, Москва

Приводится краткий обзор данных о структуре магнитного поля (МП) в активных областях (АО) на Солнце. Для характеристики структуры МП в АО используются два параметра: угол наклона φ (между магнитной осью АО, соединяющей ведущую и хвостовую полярности и направлением E–W), определяющий общую ориентацию МП АО, и угол α, описывающий завихренность мелкомасштабного МП. Если большинство простых АО (β-кофигурации) с невысокой вспышечной активностью подчиняются так называемому правилу спиральности (до 80 % АО) и закону Хейла-Никольсона (до 70 % АО) и имеют значения α и φ противоположного знака, то АО со сложной конфигурацией (типа βγ, βγδ) и повышенной активностью часто не подчиняются или закону Хейла-Никольсона, или правилу спиральности, (реже – сразу обоим этим правилам) и имеют значения α и φ одинакового знака. Возможно для АО с большими площадями (S > 1000 μh) угол наклона их магнитной оси более существенен, чем для меньших АО (S <1000 μh). Используются данные из SGD (Solar Geophysical Data), Интернета (http://umbra.nascom.nasa.gov/SEP и http://www.sec.noaa.gov) и научных публикаций.

ОСОБЕННОСТИ ДЛИННОВОЛНОВЫХ РАДИОВСПЛЕСКОВ ДЛЯ ПРОТОННЫХ СОБЫТИЙ

Прокудина В.С., Курильчик В.Н.

ГАИШ МГУ, Москва

Анализируются радиовсплески, зарегистрированные на ИНТЕРБОЛ-1 во время мощных вспышек в диапазоне частот 100-1500 кГц. Как правило, радиовсплески III типа наблюдаются для западных вспышек и для протонных событий характеризуются большой амплитудой потока. По временному профилю радиовсплеска можно оценить момент выхода энергичных частиц, ускоренных во вспышке, на расстояния r>8-10 Ro. Кроме того, для изучаемых нами протонных событий были характерны значительные потоки микроволнового радиоизлучения на частотах 35 ГГц и 17 ГГц, что типично для вспышек с большим энерговыделением.

УЧЕТ ПРОЯВЛЕНИЙ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ МАКСИМАЛЬНО НАБЛЮДАЕМОЙ ЧАСТОТЫ ИОНОСФЕРНОГО КВ РАДИОКАНАЛА

Ревунов С.Е., Бархатов Н.А., Урядов В.П., Вертоградов Г.Г, Вертоградов В.Г.

Нижегородский гос. пед. ун-т, Нижний Новгород

На основе технологии искусственных нейронных сетей (ИНС) создан алгоритм прогнозирования на интервал 0,5-3 часа основного параметра ионосферного КВ радиоканала – максимально применимой/наблюдаемой частоты (МНЧ). В исследовании использованы оригинальные данные наклонного зондирования, полученные на трассе Inskip (Англия) – Ростов-на-Дону во время специально поставленного в 2003 году эксперимента. Исследования охватили временной интервал, содержащий различные геофизические условия. Максимальные результаты (до 99%) достигнуты при прогнозировании МНЧ на 0,5-1 час с применением входных величин в виде предыстории вариаций профиля МНЧ с производными до третьего порядка и последовательности индекса Dst. На 2 часа сеть выполняла прогноз с точностью 97% по предыстории, с учетом производных от МНЧ и дополнительными параметрами Dst и мощности рентгеновского излучения X-rays. Прогнозирование на 3 часа проводилось с эффективностью 88%, когда на вход нейросети предъявлялась предыстория МНЧ с производными до третьего порядка и ключевыми параметрами околоземного космического пространства, взятыми с 3-х часовой задержкой. Работа поддержана грантом РФФИ 03-05-65137.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА МГД КОЛЕБАНИЙ ВСПЫШЕЧНОЙ ПЕТЛИ

Резникова В.Э.¹, Мельников В.Ф.¹, Накаряков В.М.², Шибасаки К.³

¹ НИРФИ, Нижний Новгород

² Государственный Университет Уорвика, Англия

² Радиоастрономическая обсерватория Нобеяма, Япония

Проведено исследование осциллирующей вспышечной петли, которая наблюдалась с высоким пространственным разрешением в см, мм и HXR диапазонах. Показано, что первый пик Фурье спектра микроволновых осцилляций с периодом P₁ = 14-17 с доминирует в апексе петле, тогда как второй - с периодом P₂ = 8-11 с - в ногах. Для компоненты P₂ обнаружен фазовый сдвиг в четверть периода между пульсациями в ноге и вершине петли, тогда как для компоненты Р₁ фазовый сдвиг меньше или порядка 1/12 периода.

Параметры плазмы, полученные из микроволновой диагностики, использовались для расчета фазовых скоростей и периодов собственных мод МГД колебаний магнитной трубки. В результате компонента P₁ идентифицирована как основная гармоника радиальной БМЗ ("sausage") моды. Компонента P₂ может ассоциироваться с несколькими модами: второй и третьей продольными гармониками изгибной ("kink") моды, третьей гармоникой радиальной или второй гармоникой баллонной моды. Наблюдаемое распределение фазы осцилляций вдоль петли предполагает, что эта мода имеет сложную радиальную структуру с радиальным номером гармоники l>1.

ДИНАМИКА СРЕДНЕГОДОВЫХ ЗНАЧЕНИЙ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ ПРОШЛОГО ВЕКА

Ривин Ю.Р.

Изложены и обсуждены результаты обработки среднемесячных и среднегодовых значений напряженности магнитных полей солнечных пятен Н_sp (“магнитных индексов”) семи бывших советских астрономических обсерваторий за 1957 – 1997 гг.. Сделаны следующие выводы: 1) средняя случайная относительная погрешность определения среднегодового значения Н_sp составляет ~ 3%; 2) в последовательности среднегодовых значений Н_sp на всем интервале существует квазипостоянная часть ~ 2000 Гс; 3) на квазипостоянную часть Н_sp наложены изменения со средней амплитудой ~ 300 Гс и сложным частотным составом; эти изменения между разными обсерваториями не согласованы и не содержат значимых ~ 11- или ~ 22-летних циклов; возможно, они обусловлены систематическими погрешностями наблюдений и обработки магнитных полей пятен в разных обсерваториях. Такие свойства Н_sp имеют принципиальное значение для построения механизмов образования пятен и цикличности солнечной активности.

УПРАВЛЕНИЕ ТУРБУЛЕНТНОСТЬЮ МАГНИТОСЛОЯ

Романов Р.В.¹, Бархатов Н.А.¹, Жулина Е.Г.¹, Застенкер Г.Н.²,

Токарев Ю.В.³, Шевырев Н.Н.²

¹ Нижегородский гос. пед. ун-т, Нижний Новгород

² ИКИ РАН, Москва

³ НИРФИ, Нижний Новгород

Изучается влияние макропараметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля (ММП) на параметры турбулентности магнитослоя. Для этого анализируются одновременные наблюдения на КА Interball-1 и результаты в экспериментах Сура-Wind по радиопросвечиванию магнитослоя.

Анализ Фурье-спектров турбулентности магнитного поля и потока ионов продемонстрировал понижение в магнитослое энергий высокочастотных альвеновских пульсаций и низкочастотных магнитозвуковых пульсаций при возрастании касательной составляющей ММП к ударному фронту. При этом спектральная мощность пульсаций потока уменьшается на всем анализируемом частотном интервале. Вычислены внутренние масштабы и пульсационные скорости и выявлена их динамика в зависимости от макроскопических характеристик солнечного ветра. Установлено влияния поворота вектора ММП - сильные скачки масштабов происходят при прохождении через экстремум тангенциальной компоненты ММП.

Анализ данных эксперимента по радиопросвечиванию Сура-Wind подтверждает управляющую роль макропараметров натекающего на магнитосферу замагниченного солнечного ветра на параметры мелкомасштабной структуры магнитослоя. Работа поддержана грантами РФФИ 04-02-16152 и 03-05-651

ФРАКТАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА АКТИВНОЙ ОБЛАСТИ И ВСПЫШКИ

Салахутдинова И.И., Головко А.А., Хлыстова А.И.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Работа основана на наблюдениях комплекса активности NOAA 0039 и NOAA 0050 31 июля 2002 г. Наблюдения выполнены на Байкальской астрофизической обсерватории ИСЗФ СО РАН в линии H-альфа с помощью хромосферного телескопа, оборудованного ИПФ Халле с полосой пропускания 0.5 Ǻ. Изображения этого же комплекса активности в спектральной полосе с центром на линии Fe XI 171 Ǻ, полученные на космической обсерватории TRACE были обработаны по той же методике, что и снимки водородной хромосферы. С помощью метода структурных функций вычислялись временные ряды параметров скейлинга структурных функций. В результате получены следующие выводы: 1) в хромосфере активных областей существует перемежаемая турбулентность (мультифрактальная структура); 2) параметры мультифрактальной структуры, рассчитанные методом структурных функций, показывают как скачкообразные, так и квазипериодические вариации, коррелирующие со вспышками; 3) данные вариации обнаружены как в линии H-альфа, так и в линии Fe XI 171 Ǻ переходной зоны, по наземным и бортовым измерениям, что показывает их солнечное происхождение.

ИНДЕКС СУММАРНОЙ ПЛОЩАДИ ПЯТЕН В ШКАЛЕ ГРИНВИЧСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ (1700 г. – НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ)

Сарычев А.П., Рощина Е.М.

ГАИШ МГУ, Москва

Анализируется обладающий более ясным физическим смыслом индекс суммарной площади солнечных пятен А регулярно определяемый в Гринвиче в 1874-1976 г. по фотографическим наблюдениям сети обсерваторий. В Internet этот ряд продлен до настоящего времени по наблюдениям сети обсерваторий США. Мы исследовали шкалу продленного гринвичского ряда индекса А на стабильность и правильность абсолютизации. Для оценки стабильности сравнивались среднегодичные значения индексов А и F_10.7. Оригинальные гринвичские данные за этот период получены в стабильной шкале, но шкала американского продолжения этого ряда имеет заметный тренд: в настоящее время требуется коррекция около 20%. Абсолютные значения площади пятен в гринвичской системе примерно в 1.4 раза превышают результаты аналогичных, более современных измерений. Найдена эмпирическая связь между индексом А в гринвичской системе и цюрихским числом Вольфа W. Используя полученную зависимость, можно восстановить среднегодичные значения суммарной площади солнечных пятен, начиная с 1711 г., и среднемесячные, начиная с 1740 г. Таким образом ряды среднемесячных индексов А и W становятся одинаковыми по продолжительности.

ТРЕНДЫ И СЕКТОРНАЯ СТРУКТУРА МЕЖПЛАНЕТНОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Сарычев В.Т.

Сибирский физико-технический институт, Томск

Исследуется крупномасштабные вариации межпланетного магнитного поля (ММП) по результатам его измерения космическим аппаратом Advanced Composition Explorer (ACE). Для исследования спектрального состава вариаций вектора индукции ММП предлагается алгоритм оценки трендов различных порядков. Тренд нулевого порядка соответствует вариациям ММП, период которых превосходит удвоенную длительность окна наблюдения. У трендов последующих порядков происходит удвоение полосы частот по сравнению с полосой частот предыдущего тренда. Алгоритм позволяет не только выявлять секторную структуру ММП, но и отследить тенденции в изменении “долгоживущих” структур ММП при различной степени сглаживания исходных данных. И что самое важное, алгоритм позволяет проследить динамику вариации компонентов вектора индукции ММП внутри секторов, а не только фиксировать пересечение границ секторов. Кроме того, внутри 23-го цикла обнаружены вариации вектора индукции ММП, представляющие собой систему затухающих осцилляций с периодами ~3.5 и ~0.5 лет.

ВАРИАЦИИ МЕЖПЛАНЕТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ПАРАМЕТРОВ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА: ОСНОВНЫЕ СТАТИСТИКИ, КОРРЕЛЯЦИИ И ГЛАВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Сарычев В.Т.

Сибирский физико-технический институт, Томск

Проводится статистический анализ вариации межпланетного магнитного поля (ММП) и солнечного ветра (СВ) по результатам измерения космическим аппаратом Advanced Composition Explorer (ACE) за период с сентября 1997г по январь 2005 г. Приводятся основные статистики, экстремальные значения параметров ММП и СВ и моменты их появления в исследуемом интервале наблюдений.

Для выявления типичных форм вариаций оцениваются коэффициенты взаимной корреляции между исследуемыми параметрами и находятся главные компоненты вариаций этих параметров. Особое внимание уделяется вариациям межпланетного магнитного поля. Для этих вариаций находится матрица коэффициентов корреляции между фрагментами поля длительностью 27 дней. Приводятся собственные значения и главные компоненты, соответствующие этой матрице. Показано, что вариации ММП принимают регулярный характер по мере приближения к максимуму активности одиннадцатилетнего цикла Солнца.

ВКЛАД ССРТ В ФИЗИКУ ГЕОЭФФЕКТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В СОЛНЕЧНОЙ КОРОНЕ

Смольков Г.Я., Агалаков Б.В., Алтынцев А.Т., Гречнев В.В., Занданов В.Г.,

Кардаполова Н.Н., Криссинель Б.Б., Леденёв В.Г., Лесовой С.В., Лубышев Б.И.,

Максимов В.П., Уралов А.М.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Изучение солнечной короны всегда было одной из сложных и актуальных проблем физики Солнца и солнечно-земных связей. И до сих пор нет полного понимания процессов нагрева короны, накопления и высвобождения энергии, вспышек, выбросов корональной массы, формирования и ускорения потоков энергичных частиц, генерации ударных волн. Отчасти это обусловлено проявляемой индивидуальностью событий одного и того же класса, несовершенством наблюдательных данных, их анализа и интерпретации. Поэтому ещё невозможно однозначное прогнозирование геоэффективных спорадических событий.

Результаты наземных и орбитальных обсерваторий, полученных в радио-, ультрафиолетовом и рентгеновском излучениях, показали, что солнечная активность проявляется во всех слоях солнечной атмосферы, причем весьма эффективно и масштабно в короне. Наблюдения в этих диапазонах привели к кардинальному изменению наших прежних представлений, накопленных десятилетиями по оптическим данным. Невозможность объяснения многих проблем физики Солнца на основе последних стимулировала развитие новых методов и средств систематических наблюдений короны в других диапазонах, на фоне солнечного диска. Этому способствовали также результаты эпизодических наблюдений короны во время солнечных затмений, ракетных экспериментов, теоретических исследований. Однако ещё сохранились ограничения по угловому и временному разрешениям, чувствительности действующих инструментов.

Определённый прорыв в этом направлении осуществлён благодаря мониторингу солнечной активности в микроволновом излучении солнечной короны с использованием радиогелиографов (в метровом диапазоне много ценного получено на радиогелиографах в Калгура и Нансэ). В настоящем докладе обобщены результаты изучения корональных событий различных пространственных, временных и мощностных масштабов по данным Сибирского солнечного радиотелескопа (ССРТ), таких, как выход магнитных потоков в корону и её локальный прогрев, пространственно-временные особенности эволюции активных областей, признаки подготовки и сценарии развития вспышек, их тонкая временная динамика, активизация волокон и развитие выбросов корональной массы, постэруптивные димминги, корональные дыры, потоки энергичных частиц.

Работы поддержаны Сибирским отделением РАН, Минобразования и науки РФ (ФНТП “Астрономия”, Уникальные установки № 01-27 - ССРТ, ведущая научная школа 00-15-96710/НШ-477.2003.2), РФФИ (03-02-16591, 03-02-16229, 03-07-90087, 03-02-3102), РФФИ-ГФЕН, Интеграция с ВУЗами: госконтракт от 11.09.02 № И0208/1173, INTAS, INTAS-RFBR, ESO C&EE Programme, ISF, SCOSTEP.

РОСТ ДОЛГОПЕРИОДНЫХ ПУЛЬСАЦИЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ В ПЕРИОДЫ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ МОЩНЫМ СОЛНЕЧНЫМ ВСПЫШКАМ

Снегирев С.Д., Фридман В.М., Шейнер О.А.

НИРФИ, Нижний Новгород

Продолжено исследование обнаруженного ранее эффекта возрастания долгопериодных (более 20 минут) пульсаций магнитного поля Земли (МПЗ) за 1-2 суток до мощных солнечных вспышек [1]. Изучена динамика долгопериодных пульсаций МПЗ для ряда событий 22 и 23 циклов солнечной активности. Оценены вероятностные характеристики наблюдаемого эффекта.

Исходя из гипотезы влияния ионизирующего излучения Солнца на состояние ионосферных токовых систем и уровень МПЗ [2], изучалась временная динамика уровня рентгеновского излучения Солнца в исследуемых мощных солнечных событиях, и было проведено сопоставление указанной динамики с уровнем долгопериодных пульсаций МПЗ.

Рассмотрены некоторые аспекты использования описываемого эффекта в прогностических целях. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 03-02-16691) и ФНТП “Интеграция” раздел “Космическая погода”.

1. Быстров М.В., Кобрин М.М., Снегирев С.Д. Письма в А.Ж. 1978, т.4, стр.143. 2. Kobrin M.M., Malygin V.I., Snegirev S.D. Plan. Space Sci., 1985, V.33, N11, p. 1251.

КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН КАК ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Соловьев А.А., Наговицын Ю.А.

ГАО РАН, Санкт Петербург

Рассматривается теоретическая модель дифференциальных (распределенных по радиусу сечения) крутильных мод колебаний в правильном осесимметричном солнечном пятне. Расчетные зависимости периода колебаний от магнитного поля и массы газа, участвующей в колебательном процессе, сравниваются с наблюдениями, ранее выполненными одним из соавторов. Показано, что зависимость периода колебаний от радиуса пятна хорошо соответствует изменению напряженности вертикальной составляющей магнитного поля в пятне. Получена оценка глубины слоев солнечного пятна, вовлеченных в исследуемый класс колебательных движений.

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ БОЛЬШИХ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК

Сомов Б.В.

ГАИШ МГУ, Москва

Дается обзор современных представлений о процессе накопления энергии перед большой солнечной вспышкой и быстром превращении этой энергии в потоки ускоренных частиц и жесткого электромагнитного излучения, быстрые течения плазмы в межпланетное пространство, ударные волны большой амплитуды.

На основе этих теоретических и наблюдательных представлений сформулированы основные принципы, которые должны использоваться при разработке надежной системы прогнозирования больших геоэффективных событий на Солнце.

О ПРИРОДЕ ИЗОТРОПИЗАЦИИ ЭНЕРГИЧНЫХ ПРОТОНОВ В АТМОСФЕРЕ СОЛНЦА

Степанов А.В.¹, Цап Ю.Т.²

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² КрАО, Научный, Украина

Современные высокочувствительные наблюдения, выполненные на инструменте ZIMPOL с привлечением данных GOES, TRACE и RHESSI, указывают на чрезвычайно низкую степень линейной поляризации (< 0.07%) в Hα-излучении солнечных вспышек (Bianda et al., 2005). Низкая степень поляризации означает, что >1 МэВ протоны должны быть практически изотропны при достижении уровня атмосферы, где происходит генерация излучения в линии Hα. Даётся интерпретация этого явления в терминах сильной питч-угловой диффузии (Беспалов и Трахтенгерц ВТП №10 1980). Протоны возбуждают мелкомасштабные альфвеновские волны, эффективно рассеивающие частицы по питч-углу. Определены пороги возбуждения волн и условия реализации режима сильной диффузии частиц на волнах.

КОРОНАЛЬНЫЕ ДЫРЫ И ПОЛОСТИ ВОЛОКОН В ПЕРИОД 1975-2003 гг.

Тавастшерна К.С.¹, Тлатов А.Г.²

¹ ГАО РАН, Санкт-Петербург

² Кисловодская Горная станция ГАО РАН, Кисловодск

На основе анализа наблюдений Солнца в линии нейтрального гелия НеI 10830A в обсерватории Китт Пик в период с 1975 по 2003 год (обороты NN 1625-2003)сформирован банк данных областей повышенной эмиссии, таких как корональные дыры и полости волокон. Использованы синоптические карты в линии гелия НеI 10830 Ǻ и карты магнитных полей, представленные в Internet. Определены средняя интенсивность магнитных полей, степень униполярности, углы наклона к экватору и другие параметры выделенных объектов. Рассмотрен ряд свойств корональных дыр.

ЗАВИСИМОСТЬ ШИРОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ НЕКОТОРЫХ МАГНИТОСФЕРНЫХ ПЛАЗМЕННЫХ СТРУКТУР ОТ АМПЛИТУДЫ Dst- ВАРИАЦИИ

Тверская Л.В.

НИИЯФ МГУ, Москва

Проведен сравнительный анализ эмпирических зависимостей, связывающих положение различных плазменных структур в магнитосфере с амплитудой Dst- вариации: максимума пояса инжектированных во время магнитных бурь релятивистских электронов, ночной экваториальной границы овала дискретных форм сияний, центра западной электроструи. Все эти структуры, а также граница проникновения солнечных протонов с энергиями в несколько МэВ в магнитосферу на ночной стороне близко примыкают к границе области захваченной радиации. Обращается внимание на гистерезис между главной фазой и фазой восстановления магнитной бури в вариациях широтного положения некоторых структур: на главной фазе бури широты, до которых смещаются эти структуры, на несколько градусов меньше, чем на фазе восстановления. Этот эффект, связанный с развитием асимметричного кольцевого тока (Сосновец и Тверская, 1986), должен быть учтен при построении прогностических моделей.

ВОЗРАСТАНИЕ СОЛНЕЧНЫХ ЭНЕРГИЧНЫХ ЧАСТИЦ 20 ЯНВАРЯ 2005 г.

Тимофеев В.Е.^1,2, Филиппов А.Т.¹

¹ ИКФИА СО РАН, Якутск

² ФТИ Якутского гос. университета, Якутск

В конце октября и начале ноября 2003 вблизи минимума своей активности на Солнце произошли 3 мощные хромосферные вспышки г. [1]. Эти вспышки сопровождались возрастанием интенсивности энергичных частиц на уровне Земли и магнитными бурями через 1,5÷2 сутки после солнечных вспышек. Вспышки солнечных космических лучей с Е>1 ГэВ 28, 29 октября и 2 ноября были зарегистрированы станциями Тикси и Якутск.

Такие многократные вспышки на Солнце с генерацией релятивистских частиц наблюдаются крайне редко, имеется всего несколько подобных событий за 50 лет непрерывного наблюдения по данным станций космических лучей.

Фактически в минимуме активности 20 января 2005 г. на Солнце неожиданно произошла мощная вспышка с генерацией энергичных частиц. По величине возрастания солнечных космических лучей она входит в десятку самых крупных событий энергичных частиц солнечного происхождения.

Известно, что солнечные вспышки чаще происходят на ветвях подъема и спада 11-летнего цикла солнечной активности. Происшедшие недавно события показывают, что эта закономерность не всегда соблюдается.

В работе приведены основные характеристики возрастания энергичных частиц 20 января 2005г. по данным нейтронных мониторов б.Тикси и Якутск с привлечением данных станций мировой сети, прямых наблюдений солнечных вспышек и межпланетного магнитного поля (ММП). Предлагается объяснение наблюдаемых особенностей данного события. Работа выполнена при частичной поддержки РФФИ (грант № 03-02-96026) и Программы поддержки ведущих научных школ РФ (грант НШ-422.20003.2).

ПРОЯВЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ЮПИТЕРА НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОНОВ, НА МЕЖПЛАНЕТНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И НА КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ

Тимофеев В.Е.¹, Мирошниченко Л.И.², Самсонов С.Н.¹, Скрябин Н.Г.¹

¹ ИКФИА СО РАН, Якутск

² ИЗМИРАН, Троицк, Московская Обл.

На основании большого экспериментального материала исследуются особенности в распределении юпитерианских электронов вдоль орбиты Земли. Показано, что максимум в интенсивности электронов располагается через 243 суток после противостояния. Это соответствует силовой линии ММП, одновременно охватывающей Юпитер и Землю. Юпитер через поток заряженных частиц образует 399-суточные вариации в модуле ММП и в космических лучах. Амплитуда вариаций в электронной интенсивности, в модуле и в космических лучах составляет 71, 2.8 и 0.8 % от средних значений.

О ХАРАКТЕРНЫХ ВРЕМЕНАХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ МКВ РАДИОСОБЫТИЙ НА СТАДИИ ПРОХОЖДЕНИЯ КВМ В СОЛНЕЧНОЙ КОРОНЕ

Тихомиров Ю.В., Фридман В.М.

НИРФИ, Нижний Новгород

Проведено изучение статистической связи микроволновых радиособытий и корональных выбросов массы (КВМ).по круглосуточным данным станций Мировой службы Солнца и коронографа LASCO в течение 8 лет XXIII цикла активности (1996-2003 гг.). Построены временные распределения радиособытий в см и дцм диапазонах длин волн относительно “одиночных” КВМ, то есть отделенных во времени не менее чем на 8-20 часов от предшествующих и последующих КВМ. Анализ распределений свидетельствует о наличии максимумов в количестве событий на временах ~4-5 и ~15 часов от момента начала регистрации КВМ на коронографе.

Обнаруженные особенности этих распределений, на наш взгляд, могут свидетельствовать о физической связи процессов КВМ и всплесковых явлений в радиодиапазоне, результатом которых является восстановление структуры областей - источников рассматриваемых МКВ радиособытий. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 03-02-16691) и ФЦНТП "Интеграция" (Космическая погода).

ДОЛГОВРЕМЕННЫЕ ВАРИАЦИИ ВРАЩЕНИЯ СОЛНЦА

Тлатов А.Г.

Кисловодская Горная станция ГАО РАН, Кисловодск

В работе изучено вращение атмосферы Солнца по данным синоптических Н-альфа карт в период с 1887 по 2003 год и по данным интенсивности спектральной короны в период 1939-2004 гг. Изучены долговременные вариации скорости вращения и степени дифференциальности вращения Солнца на различных широтах. Выделены волны дрейфа вариаций скорости вращения, имеющие 11-летнюю периодичность, связанные с крутильными волнами. Для выделения крутильных волн использовались скользящие выборки с интервалом от 2 до 5 лет. Вместе с тем наблюдаются более длительные периоды вариаций скорости вращения, выделяемые при больших интервалах усреднения. При увеличении длительности выборки до 8-12 лет выделяются квази-22-летний период вращения. В нечетных циклах атмосфера Солнца на низких широтах вращается медленнее, чем четных циклах активности. Найдены долговременные вариации вращения в полярных областях Солнца. Изменения вращения в высоких широтах находятся в противофазе с вращением на низких широтах. Обсуждаются причины возникновения зон аномального вращения и их связь с циклом активности.

ХРОМОСФЕРНАЯ АКТИВНОСТЬ СОЛНЦА ПО ДАННЫМ НАБЛЮДЕНИЙ В ЛИНИИ KIICа

Тлатов А.Г.

Кисловодская Горная станция ГАО РАН, Кисловодск

В работе представлены результаты анализа активности Солнца в и красном линии KIICa по ежедневным данным обсерваторий Kodaikanal (Индия) в период 1907-2000 годов и обсерватории NSO-Sacramento Peak (США) в период 1962-2002 годов.

Создана методика, позволяющая выделять элементы хромосферной сетки, ярких эфемерных областей и флоккульных полей. Исследован контраст хромосферной сетки и факелов в зависимости от относительного расстояния от центра Солнца на спектрогелиограммах. Приведены индексы различных видов хромосферной активности в зависимости от времени и широты.

Показано, что площадь хромосферной сетки на высоких широтах имеет 22-летнюю модуляцию. Перед четными циклами активности хромосферная сетка подавлена. Напротив, площадь ярких полярных эфемерных областей на широтах выше 60 градусов связана с амплитудой последующего цикла активности. Выделены ветви дрейфа активности хромосферной сетки и эфемерных областей на высоких широтах.

ВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ГЕОМАГНИТНОГО ОБРЕЗАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ПЕРИОД СИЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ БУРИ В НОЯБРЕ 2003 г.

Тясто М.И.¹, Данилова О.А.¹, Дворников В.М.², Сдобнов В.М.²

¹ СПбФ ИЗМИРАН, Санкт-Петербург

² ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Проведено исследование временных изменений жесткости геомагнитного обрезания космических лучей в период сильной магнитной бури 18-24 ноября 2003 г., которые были получены методом траекторных расчетов в магнитном поле модельной магнитосферы R_эф и методом спектрографической глобальной съемки R_сгс. Для траекторных расчетов использована модель Цыганенко и др. 2003 г., описывающая сильно возмущенную магнитосферу. Коэффициенты корреляции между полученными разными методами жесткостями геомагнитного обрезания для разных станций лежат в пределах 0.76 - 0.85.Оказалось, что наибольший вклад в изменения жесткостей обрезания вносит Dst-вариация, кроме этого заметно влияние плотности солнечного ветра и Bz межпланетного магнитного поля.

МИКРОВОЛНОВЫЕ ИСТОЧНИКИ НАД НЕЙТРАЛЬНОЙ ЛИНИЕЙ: РОЖДЕНИЕ, СВЯЗЬ СО ВСПЫШКАМИ И ПРОЕКЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ

Уралов А.М., Руденко Г.В., Руденко И.Г.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Метод корональных магнитограмм, экстраполированных из фотосферных MDI магнитограмм продольного поля, впервые используется для идентификации и анализа свойств компактных, ярких микроволновых источников, расположенных на линии инверсии радиальной компоненты магнитного поля (Neutral Line associated Sources - NLS). Метод применим для активных областей, расположенных как внутри, так и вне центральной зоны солнечного диска и позволяет учесть проекционный эффект, присущий продольным магнитограммам. Обсуждается вспышечный период Октября-Ноября 2003. Используются изображения солнечного диска на частоте 17 ГГц (NoRH). Это наивысшая частота, на которой обнаруживаются компактные NLS. Мы обнаружили присутствие 17 ГГц NLS лишь в активных областях, производящих X-вспышки. Эти источники рождаются в областях выхода или интрузии нового магнитного потока. Они расположены на нейтральной линии радиального поля в тех местах, где тангенциальная компонента магнитного поля имеет локальный максимум. Мы также обнаружили трансформацию NLS в пятенные радиоисточники и наоборот. По-видимому, тепловой гирорезонансный и нетепловой гиросинхротронный механизмы ответственны за 17 ГГц излучение NLS в общем случае.

О МЕХАНИЗМАХ ОБРАЗОВАНИЯ МЯГКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СОЛНЕЧНОЙ КОРОНЕ ПО ДАННЫМ GOES И СПЕКТРОГЕЛИОГРАФА РЕС НА БОРТУ КОРОНАС-Ф

Урнов А.М., Житник И.А., Кузин С.В., Богачев С.А., Шестов С.В.

ФИАН, Москва,

В работе сравниваются и анализируются временные профили солнечного излучения, полученные в резонансной линии иона MgXII (λ=8.42 Å) и в обоих спектральных диапазонах рентгеновского монитора GOES (0.5-4 и 1-8 Е). Потоки излучения в линии MgXII определены по данным спектрогелиометра РЕС, входящего в состав комплекса СПИРИТ на борту спутника КОРОНАС-Ф и предоставляющего монохроматические изображения полного солнечного диска с разрешением около 5 угловых секунд. Анализ данных, полученных в ходе длительных сеансов непрерывных наблюдений СПИРИТ с временным шагом порядка 1 минуты, показал, что монохроматические временные профили в линии MgXII практически совпадают с интегральными профилями GOES, соответствующие гораздо более широкому диапазону длин волн. Мы также обнаружили три типа всплесков мягкого рентгеновского излучения, во время которых наблюдалось рассогласование монохроматических потоков РЕС и интегральных потоков GOES - (а) импульсные всплески, (б) всплески с импульсным ростом и длительной фазой спада излучения и (в) всплески с длительным ростом и длительным затуханием. Последний тип событий мы отождествили с формированием в короне особых горячих структур, ранее обнаруженных из наблюдений СПИРИТ и названных "пауками". На основе расчетов спектральных характеристик излучения в разных каналах дана физическая интерпретация наблюдений и сделаны предположения о механизмах формирования регистрируемого излучения. Показано, что полученные результаты нельзя объяснить в рамках одно- и двухтемпературной моделей для дифференциальной меры эмиссии. Построена трехтемпературная модель, позволяющая количественно интерпретировать особенности, наблюдаемые во всплесках всех трех типов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК КОРОНАЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ МАССЫ ТИПА ГАЛО: МЕТОД И РЕЗУЛЬТАТЫ ЕГО ТЕСТИРОВАНИЯ

Файнштейн В.Г.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Предложен и апробирован метод определения следующих характеристик корональных выбросов типа полных гало КВМ: направление движения, угловой размер, скорость КВМ вдоль оси Солнце Земля и др. Метод основан на обнаруженной эмпирической зависимости между угловыми размерами КВМ, расположенных вблизи плоскости неба, и угловыми размерами связанных с ними эруптивных протуберанцев или постэруптивных аркад, а также на соотношениях между параметрами гало КВМ, полученными в рамках простой геометрической модели полного гало КВМ. С помощью этого метода по данным SOHO/LASCO С3 и SOHO/EIT определены параметры 34 полных гало КВМ. Сделаны выводы, что (1) для всех рассмотренных полных гало КВМ при удалении фронта КВМ на расстояние R_F>(2-5)R₀ их траектории отклоняются к оси Солнце-Земля; (2) большинство регистрируемых коронографами LASCO C3 полных гало КВМ характеризуются относительно большими угловыми размерами >60°.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭРУПТИВНЫХ ЯВЛЕНИЙ

Филиппов Б.П.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

С развитием техники внеатмосферных наблюдений Солнца стало ясно, что на первое место по геоэффективности среди событий на Солнце выходят корональные выбросы (СМЕ). Часть из них совпадает во времени со вспышками, особенно самыми большими, однако большинство происходит независимо от вспышечной активности. Задача прогнозирования корональных выбросов достаточно новая и малоисследованная. Начальная стадия развития корональных выбросов трудна для наблюдений, и до сих пор нет единого мнения относительно области их зарождения. Наиболее вероятный механизм выброса – катастрофический процесс потери равновесия крупномасштабной токовой системы в короне (flux rope). Наилучшими трассерами магнитных жгутов в короне являются волокна и протуберанцы, хотя жгуты могут существовать и не "нагруженными" холодным плотным веществом. Теоретический анализ показывает, что магнитный жгут во внешнем поле имеет устойчивое равновесие до некоторой критической высоты, определяемой распределением окружающего поля. Обсуждаются возможности оценки вероятности эрупции жгута с формированием коронального выброса.

О НАБЛЮДЕНИЯХ ДОЛГОПЕРИОДНЫХ ПУЛЬСАЦИЙ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА В РАО НИРФИ “ЗИМЕНКИ”

Фридман В.М., Дурасова М.С., Подстригач Т.С., Шейнер О.А.

НИРФИ, Нижний Новгород

Для расширения наблюдательных и прогностических возможностей РАО НИРФИ “Зименки”, а также развития метода краткосрочного прогнози-рования мощных солнечных вспышек использовались данные патрульных наблюдений Обсерватории. Проведено исследование динамики долгопериодных (более 20 минут) пульсаций микроволнового излучения перед вспышками.

Использовались первичные материалы наблюдений в см и дм диапазонах длин волн. Рассматривались периоды нескольких наиболее мощных солнечных вспышечных событий за 20-23 циклы солнечной активности, включая события января 2005 года.

Полученные материалы проанализированы с точки зрения определения оптимальной длины волны для прогноза, исходя из максимума отношения величины наблюдаемого эффекта к величинам сигналов, определяемым техническими характеристиками существующих радиотелескопов.

Сформулированы требования, которые позволили бы совместить работу РАО НИРФИ “Зименки” в режиме мониторинга потоков радиоизлучения Солнца с функциями краткосрочного прогноза наиболее мощных солнечных вспышек по долгопериодным пульсациям микроволнового излучения. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 03-02-16691) и ФНТП “Интеграция” раздел “Космическая погода”.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СПУТНИКОВОЙ МАГНИТОМЕТРИИ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОЛЕЙ ВНЕШНЕГО (СОЛНЕЧНОГО) И ВНУТРИЗЕМНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Харитонов А.Л.¹, Фонарев Г.А.², Гайдаш С.П.¹, Эппельбаум Л.³, Кища П.В.³

¹ ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

² ЦГЭМИ ОИФЗ РАН, Троицк, Московская обл.

³ Тель-Авивский Университет, Тель-Авив, Израиль

Наблюдаемое на искусственных спутниках Земли (ИСЗ) СНАМР, MAGSAT геомагнитное поле является суммарным отражением различных детерминированных и случайных физических процессов и явлений, происходящих в различных слоях Земли. Основными физическими процессами, с которыми в настоящее время найдены в спутниковом геомагнитном поле определенные зависимости, являются: физические процессы в ядре Земли, в магнитосфере, в межпланетном магнитном поле (ММП), определяющую роль в которое вносит Солнце, а также случайные во времени и пространстве физические явления типа землетрясений, процессы активизации сети разломов в земной коре, а также тонкие локальные процессы в ионосфере и магнитосфере Земли, пока не описываемые существующими моделями этих сред.

Одним из методов разделения магнитного поля связанного с коро-мантийными неоднородностями исследуемого региона на фоне поля помех, связанных с внешними источниками Солнечного происхождения и погрешностями измерений являются методы дифференциальной магнитометрии.

Если спутник движется прямолинейно вдоль оси Х со скоростью V, то показания магнитометра, установленного на спутнике, через интервал времени Dt можно вычислить через выражение

DZ = Z [exp(- i w Dt) – 1] exp(- i w t) , (1)

где Z – вертикальная составляющая вектора индукции, w- круговая частота измеряемого на спутнике геомагнитного поля.

Определение интервалов времени Dtв и Dtа, при которых разности остаточного магнитного поля по данным спутника СНАМР DZв и DZа будут меньше чувствительности магнитометра (e), установленного на борту этого спутника, можно определить из формулы (2).

Dtв < e / (Wв Zв), Dtа < e / (Wа Zа) (2)

Метод обладает хорошими возможностями для разделения полей и проверен на ряде витков спутников СНАМР и MAGSAT над районом Курской магнитной аномалии и некоторыми сейсмоактивными регионами Земли. Работа выполнена при поддержке РФФИ по гранту № 05-05-239.

ПРОЯВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В МЕЖПЛАНЕТНЫХ И ИОНОСФЕРНЫХ МЕРЦАНИЯХ

Чашей И.В., Власов В.И., Шишов В.И.

ПРАО ФИАН, Пущино, Московская обл.

Повышение уровня мелкомасштабной турбулентности за фронтами распространяющихся от Солнца межпланетных ударных волн приводит к усилению мерцаний просвечивающих радиоисточников. Для регистрации таких возмущений до их прихода к Земле, исследования их пространственной структуры и эволюции требуются квази-одновременные наблюдения большого числа мерцающих источников. Описывается методика наблюдений межпланетных мерцаний, в течение ряда лет систематически проводящихся на крупном радиотелескопе БСА ФИАН на частоте 111 МГц. Представлены результаты, относящиеся к сериям активных событий 2003-2005 гг. Получены оценки скоростей межпланетных ударных волн с учетом их замедления при распространении от Солнца. В возмущенные периоды наряду с усилениями межпланетных мерцаний, имеющих характерные времена порядка секунд, в вечернее и ночное время наблюдаются также усиления более медленных ионосферных мерцаний. Приведены типичные параметры ионосферных мерцаний в диапазоне 111 МГц и обсуждаются возможности одновременных наблюдений мерцаний двух типов в режиме мониторинга.

О ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВАХ ДИАГНОСТИКИ СОЛНЕЧНЫХ ПРОТОННЫХ ВСПЫШЕК ПО РАДИОВСПЛЕСКАМ

Черток И.М.

ИЗМИРАН, Троицк

Исходя из современных представлений об ускорении энергичных частиц на Солнце, их выходе в межпланетное пространство, о роли вспышечного и постэруптивного энерговыделения, корональных выбросов массы (КВМ), инициируемых ими ударных волн и т.д., обсуждаются физические основы методики диагностики протонных вспышек по характеристикам сопровождающих их радиовсплесков, разработанной в ИЗМИРАН в 70-ые годы. Обращается внимание, в частности, на корреляционную связь интенсивности и энергетического спектра приходящих к Земле потоков протонов с параметрами и частотным спектром микроволновых всплесков, генерируемых электронами. Избыточные и задержанные потоки протонов наблюдаются в событиях с крупными КВМ, которые сопровождаются продолжительными микроволновыми всплесками с мягким частотным спектром. Указанные закономерности свидетельствуют в пользу точки зрения, что регистрируемые у Земли потоки протонов с энергиями десятки МэВ и выше ускоряются не в ударных в волнах на фронте КВМ, а непосредственно в короне в процессах вспышечного и постэруптивного (т.е. следующего за КВМ) энерговыделения.

ДИММИНГИ ОТ СОЛНЕЧНЫХ КОРОНАЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ МАССЫ КАК ПРОГНОСТИЧЕСКИЙ ФАКТОР ДЛЯ ОЦЕНКИ ИНТЕНСИВНОСТИ ГЕОМАГНИТНЫХ БУРЬ

Черток И.М.¹, Гречнев В.В.²

¹ ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

² ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Димминги – это крупномасштабные области пониженной яркости крайнего УФ и мягкого рентгеновского излучения, возникающие в короне вслед за корональными выбросами массы (КВМ). Анализ различных данных свидетельствует о том, что димминги визуализируют структуры, вовлеченные в процесс КВМ, и, скорее всего, образуются вследствие раскрытия (вытягивания) силовых линий магнитного поля и истечения плазмы из этих транзиентных корональных дыр. Это дает основания предполагать, что локализация и количественные характеристики диммингов (площадь, глубина) могут оказаться информативным прогностическим фактором для оценки интенсивности нерекуррентных геомагнитных бурь, вызываемых КВМ. Очевидно, что при таких оценках должны учитываться димминги, (1) локализованные в центральном секторе солнечного диска и (2) совпадающие со структурами, где, судя по фотосферным магнитограммам, преобладает сильная южная меридиональная компонента магнитного поля, при которой, как можно ожидать, повышается вероятность отрицательной Bz компоненты в межпланетных магнитных облаках. Изложенная концепция иллюстрируется на ряде димминговых событий, наблюдаемых на деротированных фиксированных разностных гелиограммах SOHO/EIT.

ВОЛНЫ ЗЕРКАЛЬНОЙ МОДЫ В МАГНИТОСЛОЕ ЗЕМЛИ ПО НАБЛЮДЕНИЯМ НА СПУТНИКЕ ИНТЕРБОЛ-1

Шевырев Н.Н., Эйгес П.Е., Застенкер Г.Н.

ИКИ РАН, Москва

Исследовались низкочастотные вариации потока ионов и магнитного поля в магнитослое Земли за квазиперпендикулярной ударной волной. Рассмотрены два пересечения магнитослоя спутником ИНТЕРБОЛ-1 в области близкой к подсолнечной. Показано, что в диапазоне частот меньше 0.1 Гц возникают линейно поляризованные волны сжатия с колебаниями потока ионов и модуля магнитного поля в противофазе друг другу. Эти волны по своим свойствам наиболее вероятно соответствуют волнам зеркальной моды. Работа поддержана грантами РФФИ 04-02-16152, 04-02-39004, МК-2267.2004.2.

СПЕКТРАЛЬНО-ВРЕМЕННАЯ ДИНАМИКА ПРЕДВЕСТНИКОВ КОРОНАЛЬНЫХ ВЫБРОСОВ МАССЫ ТИПА HALO ПО СОБЫТИЯМ 23-ГО ЦИКЛА СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Шейнер О.А., Дурасова М.С., Тихомиров Ю.В., Фридман В.М

НИРФИ, Нижний Новгород

Явления в радиодиапазоне, предшествующие регистрации корональных выбросов массы (КВМ) - микроволновые предвестники КВМ, отражают процессы их формирования и первичного распространения. Естественно связать характеристики этих предвестников с параметрами самих событий, регистрируемых на коронографах, в том числе и с типами КВМ.

В работе проведено исследование микроволновых предвестников КВМ для событий типа Halo, характеризующихся углом раскрыва 360 градусов и высокой интенсивностью. За 1998 и 2003 годы высокой активности 23-го солнечного цикла отобраны изолированные события КВМ типа Halo.

Показано, что предвестники таких событий обладают сходными характеристиками, характеризующимися широкополосностью, подобной временной динамикой и близким спектральным составом микроволнового излучения. Проведено сопоставление предвестников КВМ типа Halo с предвестниками КВМ других типов. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 03-02-16691) и ФНТП “Интеграция” раздел “Космическая погода”.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ СВЯЗЕЙ СЕЙСМИЧНОСТИ ЗЕМЛИ С СОЛНЕЧНОЙ И ГЕОМАГНИТНОЙ АКТИВНОСТЯМИ В ЦИКЛАХ РАЗЛИЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

Шестопалов И.П.¹, Харин Е.П.²

¹ Минздрав РФ, Москва

² МЦД-2, Москва

Проанализированы данные о сейсмической энергии, выделившейся из очагов землетрясений на всем земном шаре за период с 1680 по 2002 г, в сопоставлении с циклами солнечной активности и геомагнитными возмущениями. В основе исследований лежит представление о сейсмичности как о части единого физического процесса в системе “Солнце-Земля”. При этом сейсмические явления определяются процессами как земного, так и солнечного происхождения. Существуют 11-летние циклы сейсмической активности на Земле. Выделены также циклические изменения геомагнитной и сейсмической активности с длительностью в три солнечных цикла и вековые. Корреляция между солнечной и сейсмической активностью преимущественно отрицательная, под влиянием мощных солнечных протонных событий корреляция между ними может быть положительной.

Наиболее сильные землетрясения происходят в начале векового цикла. В девяностых годах прошлого века наступил новый вековой цикл, в начале которого, на протяжении нескольких десятков лет, будет отмечаться сильная сейсмическая активность. Землетрясения 26.12.2004 с М=9 и 21.03.2005 с М=8,5 в районе Индонезии подтверждают этот вывод.

АСИММЕТРИЯ СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН И СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ

Шестопалов И.П.¹, Харин Е.П.²

¹ Минздрав РФ, Москва

² МЦД-2, Москва

Исследовалась взаимосвязь между нарушением симметрии (асимметрией) солнечных пятен в северном и южном полушариях Солнца и солнечной активностью. Для этого использовались данные о группах солнечных пятен и их магнитных полей с 1874 по 1960 г. по наблюдениям на обсерватории Гринвич и с 1961 по 2003 г. – на обсерватории Маунт-Вильсон. Асимметрия солнечных пятен имеет 11-летний цикл, так и цикл большей длительности, равный трем 11-летним циклам.

При выяснении причин о возникновении солнечных пятен сделано предположение, что симметричное расположение пятен на Солнце является одним из необходимых условий равновесия Солнца. При нарушении симметрии внутри Солнца образуются возмущения, в результате которых происходит перемещение масс вещества внутри Солнца в различных направлениях и генерация магнитных полей в пятнах.

Показано, что возникновение солнечной активности и ее изменение происходит не только в результате процессов, происходящих внутри Солнца, но и за счет движения Солнечной системы в межзвездной среде. При определенном состоянии межпланетной среды происходит проникновение через гелиопаузу межзвездной плазмы внутрь Солнца и увеличение числа пятен.

ТРЕХМАСШТАБНЫЙ ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ РЯДА ЧИСЕЛ ВОЛЬФА И ЭКСТРАПОЛЯЦИЯ КОМПОНЕНТ РЯДА

Шибаев И.Г.

ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

В работе рассматривается ряд W среднемесячных чисел Вольфа (1849-2004 гг.) и делается вывод о разумности его разбиения на компоненты с характерными временами 100 лет, 11 лет и 2 года. На основе анализа компонент и их корреляционных отношений, строится ряд W* - преобразованный ряд W (W=>W*), в котором восстанавливается нарушенное отношение максимумов для циклов XXII и XXIII. Из сравнения характеристик циклов рядов W и W* можно отметить регуляризацию циклов и естественную группировку их по четности. Т.е. парные объединения циклов (четный – нечетный) подобны между собой, что формально подчеркивает представление о 22–летнем цикле, как физически более замкнутом процессе.

Делается вывод о возможности экстраполяции параметров преобразованного ряда на внешний временной интервал. Далее проводится оценка реконструированного ряда Вольфа Wr (1749-1849 гг.) и, опираясь на свойства ряда W, показана нерегулярность Wr. Предлагается вариант коррекции реконструированного ряда Вольфа исходя из свойств ряда W* и его циклов и обратного преобразования W*=>W.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СРЕДНЕСУТОЧНОЙ СКОРОСТИ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА ПО ПЛОЩАДИ КОРОНАЛЬНЫХ ДЫР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ ЗА ПЕРИОД С 1999 ГОДА ПО ИЮНЬ 2005 ГОДА

Шугай Ю.С., Веселовский И.С., Персианцев И.Г., Яковчук О.С.

НИИЯФ МГУ, Москва

В работе рассчитаны площади корональных дыр по изображениям центральной области Солнца, полученным телескопом EIT/SOHO на длине волны 28,4 нм за период с января 1999 года по июнь 2005 года. Для прогнозирования среднесуточной скорости солнечного ветра по изменению площади корональных дыр был использован нейросетевой подход. Полученные результаты прогнозирования сопоставлены с результатами расчетов, в которых для определения скорости солнечного ветра на орбите Земли используются измерения магнитного поля на фотосфере (например, модель Wang и Sheeley). Смоделированная таким образом зависимость скорости солнечного ветра от времени и наблюдаемые среднесуточные значения скорости солнечного ветра сопоставляются между собой и с измеренными значениями индексов геомагнитной активности. В работе также приводится статистический анализ связи между другими измеренными характеристиками изображений Солнца и параметрами солнечного ветра на околоземной орбите. Приводятся количественные оценки получаемой точности такого прогноза, которые сильно зависят от уровня возмущенности на Солнце.

ДОЛГОВРЕМЕННАЯ МОДУЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В РАЗЛИЧНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ИНТЕРВАЛАХ

Янчуковский В.Л.

Геофизическая служба СО РАН, Новосибирск

В работе рассматриваются результаты непрерывных наблюдений нейтронной компоненты космических лучей в нескольких энергетических интервалах за период с 1984 по 2005 годы. Данные были получены с помощью нейтронного монитора 24НМ-64 и регистраторов множественности нейтронов локальной генерации.

С использованием метода коэффициентов связи найдены вариации интенсивности космических лучей для различной жесткости первичных частиц и изменения жесткости геомагнитного обрезания для Новосибирска за весь период наблюдений.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ АБСТРАКТЫ

ПРОЦЕССЫ УСКОРЕНИЯ ЧАСТИЦ ДО РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭНЕРГИЙ В СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШКАХ С ЖЁСТКИМ НЕЙТРАЛЬНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИБОРОМ СОНГ НА ИСЗ КОРОНАС

Кузнецов С.Н.¹, Курт В.Г.¹, Юшков Б.Ю.¹, Кудела К.², Мягкова И.Н.¹

¹ НИИЯФ МГУ, Москва

² Ин-т экспериментальной физики Словацкой АН, Кошице, Словакия

Измерения высокоэнергичного нейтрального излучения солнечных вспышек с энергией >20-200 МэВ в текущем солнечном цикле были проведены лишь на борту ИСЗ КОРОНАС прибором СОНГ. Гамма – излучение вплоть до энергий 100 МэВ было зарегистрировано в четырёх вспышках: 25 августа 2001 г., 28 октября и 4 ноября 2003 г. и 20 января 2005 г. Эти измерения удвоили число измерений вспышек в данном энергетическом интервале и позволили сделать обоснованные заключения о процессах ускорения на Солнце частиц до энергий несколько сот МэВ. Временной ход излучения и динамика спектров подтвердили наличие двух фаз ускорения частиц. Во второй фазе вспышки форма спектров излучения в области энергий 40-200 МэВ свидетельствует о наличии фотонов от распада p°, которые в свою очередь, возникают во вспышечном объёме в результате взаимодействия протонов с энергиями >200-300 МэВ с солнечным веществом. Кроме того, были зарегистрированы потоки солнечных нейтронов. Имея точную временную индикацию интервала ускорения протонов высоких энергий на Солнце, мы впервые получили возможность напрямую определить время выхода протонов таких энергий, используя данные о регистрации частиц в окрестности Земли (сетью НМ и ИСЗ). Показано, что первые - “самые удачливые“ частицы начинают покидать окрестности Солнца без всякой задержки относительно момента их ускорения. В свете полученных данных обсуждается роль ударной волны.

РАВНОВЕСИЕ И РАСПАД СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН

Кичатинов Л.Л., Олемской С.В.

ИСЗФ СО РАН, Иркутск

Предложена количественная модель солнечных пятен, развитая в рамках магнитной газодинамики средних полей. Модель согласованным образом описывает распределение магнитного поля, гидродинамической скорости и термодинамических параметров в пятне и окружающем веществе. Две версии модели позволяют анализировать МГД равновесие в пятнах и их медленный распад. Важную роль в равновесии играет сходящееся к пятну бароклинное течение. Ряд расчетных характеристик - почти однородное распределение яркости и магнитного поля внутри пятна, их резкие изменения на границе, а также почти линейные уменьшения площади и магнитного потока распадающихся пятен со временем - качественно согласуются с наблюдениями. В то же время имеются заметные количественные расхождения. Обсуждаются отличия и возможные преимущества метода средних полей по сравнению с более традиционными подходами.

ОКОЛОЗЕМНЫЕ ГЛОБАЛЬНЫЕ РЕЗОНАТОРЫ В ПРОБЛЕМЕ

СОЛНЕЧНО-ЗЕМНЫХ СВЯЗЕЙ

Колесник А.Г., Бородин А.С., Колесник С.А., Побаченко С.В.

СФТИ, Томск

Рассматривается качественная картина резонансного электромагнитного механизма солнечно-земных связей, существо которого заключается в том, что нестационарные процессы, происходящие на Солнце, сопровождающиеся рентгеновским, крайнеультрафиолетовым излучением, вариациями потока заряженных частиц и солнечного ветра с вмороженным магнитным полем модифицируют характеристики околоземного космического пространства, включая ионосферу Земли. Это приводит к изменению основных характеристик глобальных естественных резонаторов Альвена и Шумана и соответственно к вариациям добротности и частот их основных мод. При этом, вариации электромагнитных полей, формируемые околоземными резонаторами, вызывают, согласно результатам проведенных исследований, изменение ряда основных характеристик биоэлектрической активности сердечно-сосудистой системы и спонтанной активности головного мозга человека в пределах адаптивной нормы. Предположительно особенности такой изменчивости обусловлены близостью собственных резонансных частот этих систем.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В ХАРАКТЕРИСТИКАХ ШУМАНОВСКИХ РЕЗОНАНСОВ

Колесник А.Г., Колесник С.А., Колмаков А.А.

СФТИ, Томск

Начиная с 1997 г. и по сегодняшний день, в Сибирском физико-техническом институте ведется непрерывный круглосуточный мониторинг электромагнитного фона в диапазоне шумановских резонансов. Выявлены сезонно-суточные вариации спектральных характеристик шумановских резонансов (частот, амплитуд и добротностей первых трех мод). На уровне статистического и корреляционного анализа установлены особенности влияния основных параметров ионосферной плазмы на спектральные характеристики шумановских резонансов под действием солнечной активности.

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ДОЛГОПЕРИОДНЫЕ ВАРИАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ИОНОСФЕРЫ ПО ДАННЫМ ТОМСКОЙ ИОНОСФЕРНОЙ СТАНЦИИ НА ИНТЕРВАЛЕ С 1936 г. ПО 2005 г.

Колесник А.Г., Костюкевич С.М., Цыбиков Б.Б.

СФТИ, Томск

Рассмотрены сезонно-суточные зависимости долгопериодных вариаций за период, охватывающий ~7 полных 11-ти летних циклов солнечной активности – 1936-2005 г.г., полученные на основе анализа медианных значений критической частоты слоя F2 (fоF2) ионосферы. Учет влияния солнечной активности заключался в следующем. Для каждого временного отчета, для каждого месяца соответственно находилась зависимость fоF2 от уровня солнечной активности (W), после чего из рядов медианных значений fоF2 вычитался полином p=a+bW+cW², аппроксимирующий зависимость fоF2 от W. Ряды foF2_ф, полученные в результате этой операции (foF2_ф=foF2-(a+bW+cW²)) подвергались в дальнейшем спектральному и регрессионному анализам.

В зимние месяцы в утренние и дневные часы скорость изменения fоF2_ф для ночных часов имеет отрицательные значения (отрицательный тренд), а в ночные часы положительные (положительный тренд). В период весеннего равноденствия в переходное время суток более ярко (по сравнению с осенью) выражены положительные тренды, а скорости изменения fоF2_ф по своему абсолютному значению превышают осенние в ~2-3 раза. В целом для всех сезонов года в полуденные часы наблюдаются различные по абсолютной величине отрицательные скорости изменения fоF2_ф, причем величины отрицательных скоростей изменения fоF2_ф по абсолютному значению в ~6 раз превышают положительные и составляют ~20-25 кГц в год.

ПРОЯВЛЕНИЕ МОЩНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК В ОКОЛОЗЕМНОЙ СРЕДЕ ПО ДАННЫМ КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В г. ТОМСКЕ ЗА ПЕРИОД 1995-2005 г.

Колесник А.Г., Колесник С.А., Цыбиков Б.Б.

СФТИ, Томск

За десятилетний период (1995–2005гг) комплексных мониторинговых измерений в г.Томске исследованы проявления мощных солнечных вспышек в околоземной среде. Выявлены основные особенности в изменении характеристик ионосферы (критические частоты и действующие высоты ионосферных слоев), электромагнитного фона в отдельных поддиапазонах от 0,1 Гц до 30 МГц, включая резонансные частоты и их амплитуды шумановского и альвеновского резонаторов, вариации геомагнитного поля во время мощных солнечных вспышек различного типа. Определены времена запаздывания околоземных событий относительно событий на Солнце и их характерные времена существования.

ПРОЯВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭКОЛОГИИ

Колесник А.Г., Бородин А.С., Колесник С.А., Побаченко С.В.

СФТИ, Томск

Обсуждаются результаты эпидемиологического обследования населения и холтеровского мониторинга состояния сердечно-сосудистой системы человека в норме и патологии, а также особенностей изменения спонтанной активности головного мозга в контексте задач электромагнитной экологии. Подтверждены и выявлены новые факты неспецифического отклика основных функциональных систем организма человека на изменения солнечной активности. По данным исследования к опосредованным изменением солнечной активности факторам оказывающих непосредственное влияние на организм человека можно отнести не только метеопараметры и геомагнитную возмущенность, но также и дисперсию вариаций компонент магнитного поля среды обитания и параметров электромагнитных полей, формируемых околоземными резонаторами.

КОМПАКТНОСТЬ МОЩНЫХ ЖЕСТКИХ РЕНТГЕНОВСКИХ ВСПЫШЕК И

ЕЕ РОЛЬ В ВОЗМУЩЕНИЯХ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ

Лившиц М.А.¹, Осокин А.Р.², Шаховская А.Н.³

¹ ИЗМИРАН, Троицк, Московская обл.

² ГАИШ МГУ, Москва

³ НИИ КрАО, Научный, Украина

Современные наблюдения показывают, что мощные рентгеновские вспышки (или отдельные их эпизоды) включают в себя импульсную фазу и последующее длительное развитие постэруптивной аркады. Основные факторы, влияющие на космическую погоду - СМЕ, ускорение частиц - сильно зависят от процессов, развивающихся при переходе от импульса к постэруптивному развитию вспышки. Статистические исследования, в частности, выполненные в последнее время А.В.Беловым и В.Г.Курт, показывают, что эффективность ускорения частиц зависит главным образом от общей мощности - рентгеновского балла анализируемого явления. Поскольку, однако, в реальной прогностической работе этого одного параметра оказывается недостаточно, мы продолжили это исследование. На первом этапе были проанализированы потоки протонов с энергиями более 10 и 100 МэВ, и было получено указание на то, что увеличение числа релятивистских частиц и ужесточение спектра происходит чаще в тех случаях, когда размер петли, в которой развиваются высокоэнергичные явления, заключен в некоторых пределах. Однако сложность учета условий выхода частиц из короны и их последующего распространения в межпланетном пространстве не позволила получить уверенного результата даже по всем мощным вспышкам последних циклов. Поэтому мы обратились к данным о жестком рентгеновском излучении, которые также могут служить источником сведений об эффективности ускорения частиц независимо от положения вспышки на диске Солнца. По снимкам HXT Yohkoh за 1991-2001 гг. расстояние между основаниями вспышечной петли, излучающей в диапазоне более 50 кэВ, было сопоставлено с жесткостью излучения мощных явлений. Получено, что наиболее эффективное ускорение частиц происходило в мощных вспышках при расстояниях более 15 и менее 25 тыс. км. Короткие петли образуются преимущественно в импульсных или быстрых компактных вспышках, в то время как самые большие - при глобальной перестройке короны (вспышки в областях без пятен, при выбросах больших волокон, динамических вспышках - уходе постэруптивной аркады в межпланетное пространство). Анализируются условия, приводящие к быстрым мощным явлениям. Кроме процессов в локальных полях - импульсов и некоторых компактных вспышках в полутени одиночных пятен (как в ноябре 2000 г), здесь рассмотрен случай вспышки Х 1.8 18 июля 2002 г, длительность которой в диапазоне 1-8 А составляла всего около 10 минут. В этой вспышке излучение соответствующей системы корональных петель, основания (ленты) которых наблюдались в хромосфере в центре и крыльях линии Ha и в диапазоне 1600 А, быстро затухает. Анализ всей совокупности наблюдений на коронографах позволяет придти к заключению о том, что прекращение вспышечного процесса в этом случае главным образом связано с разрушением области возможного последующего энерговыделения (предположительно - токового слоя), вследствие возникшего низко и удачно ориентированного выброса плазмы. С другой стороны, анализ нескольких очень длительных, "чисто постэруптивных" явлений показывает, что ускорение в самых мощных из них происходит, но число релятивистских частиц примерно на два порядка меньше по сравнению со вспышками того же рентгеновского балла с присутствием в них выраженной импульсной фазы. Таким образом, не сама длительность явления, а градиенты магнитного поля и его масштаб в области энергетического ядра вспышки, определяют ее геоэффективность и характеристики ускоренных в ней частиц.