На конкурс НАУЧНЫХ РАБОТ 2005-2006 гг

На конкурс НАУЧНЫХ РАБОТ 2005-2006 гг. ИКИ РАН

Ермолаев Ю.И., Ермолаев М.Ю., Зеленый Л.М., Застенкер Г.Н., Петрукович А.А. представляют

серию из 4 статей

«Изучение статистических взаимосвязей солнечных, межпланетных и геомагнитосферных возмущений».

1. Ермолаев Ю.И., Л.М. Зеленый, Г.Н. Застенкер, А.А. Петрукович, И.Г. Митрофанов, М.Л. Литвак, И.С. Веселовский, М.И. Панасюк, Л.Л. Лазутин, А.В. Дмитриев, А.В. Жуков, С.Н. Кузнецов, И.Н. Мягкова, Б.Ю. Юшков, В.Г. Курт, А.А. Гнездилов, Р.В. Горгуца, А.К. Маркеев, Д.Е. Соболев, В.В. Фомичев, В.Д. Кузнецов, С.И. Болдырев, И.М. Черток, К.А. Боярчук, И.В. Крашенинников, О.П. Коломийцев, Л.Н. Лещенко, А.В. Белов, С.П. Гайдаш, Х.Д. Канониди, С.А. Богачев, И.А. Житник, А.П. Игнатьев, С.В. Кузин, С.Н. Опарин, А.А. Перцов, В.А. Слемзин, Н.К. Суходрев, С.В. Шестов, В.И. Власов, И.В. Чашей, Э.В. Вашенюк, Я.А. Сахаров, А.Н. Данилин, В.М. Богод, С.Х. Тохчукова, А.В. Михалев, А.Б. Белецкий, Н.В. Костылева, М.А. Черниговская, В.В. Гречнев, К. Кудела, Солнечные и гелиосферные возмущения, приведшие к сильной магнитной буре 20 ноября 2003 года, Геомагнетизм и Аэрономия, N1, 23-50, 2005

2. Ермолаев Ю.И., Л.М. Зеленый, Г.Н. Застенкер, А.А. Петрукович, М.Ю. Ермолаев, Н.С. Николаева, М.И. Панасюк, С.Н. Кузнецов, И.Н. Мягкова, Е.А. Муравьева, Б.Ю. Юшков, И.С. Веселовский, А.В. Дмитриев, А.Н. Жуков, О.С. Яковчук, В.Д. Кузнецов, И.М. Черток, В.Н. Ишков, А.В. Белов, Е.А. Ерошенко, В. Г. Янке, С.П. Гайдаш, Х.Д. Канониди, С.В. Кузин, И.А. Житник, А.П. Игнатьев, В.А. Слемзин, Н.К. Суходрев, С.А. Шестов, М.В. Еселевич, В.Г. Еселевич, Г.В. Руденко, В.М. Дворников, В.Е. Сдобнов, М.В. Кравцова, В.М. Богод, В.С. Котельников, Л.А. Першаков, М.И. Белоглазов, В.И. Власов, И.В. Чашей, Н.Г. Клейменова, О.В. Козырева, В.И. Козлов, В.А. Пархомов, Ю.А. Кугаенко, Р.З. Хисамов, В.Л. Янчуковский, К. Кудела Год спустя: Солнечные, гелиосферные и магнитосферные возмущения в ноябре 2004г., Геомагнетизм и Аэрономия, N6, 723-763, 2005

3. Yermolaev Yu. I., M. Yu. Yermolaev, G. N. Zastenker, L.M.Zelenyi, A.A. Petrukovich, J.-A. Sauvaud, Statistical studies of geomagnetic storm dependencies on solar and interplanetary events: a review, Planetary and Space Science, 53/1-3 pp. 189-196, 2005

4. Yermolaev Yu.I. and M.Yu. Yermolaev, Statistic study on the geomagnetic storm effectiveness of solar and interplanetary events, Adv. Space Res., Volume 37, Issue 6, p. 1175-1181, 2006

Аннотация.

Проанализирована способность солнечных и межпланетных явлений возбуждать геомагнитные бури, причем как на примере отдельных экстремальных событий в октябре-ноябре 2003г. и ноябре 2004г.(см. статьи 1 и 2), так и путем статистического анализа большого объема экспериментальных данных (статьи 3 и 4).

Материал для экстремальных событий 2003-2004 годов был получен, в основном, отечественными исследователями (более 60 ученых из более 10 научных организаций РФ). Он состоит из наблюдений Солнца (КА Коронос-Ф, SOHO, GOES, РАТАН-600 и группа оптических и радио телескопов), гелиосферы (КА ACE, WIND, Ulysses и прибор HEND на КА Odessey) и магнитосферы и ионосферы Земли (КА Коронос-Ф, Экспресс-А2 и А3, Метеор-3М, а также широкая сеть магнитных и геофизических станций и нейтронных мониторов). За 16 суток (с 19 октября) в 3 активных областях на Солнце произошло 16 больших вспышек, 11 из которых имели рентгеновский балл Х. Одна из них (4 ноября) привела к зашкалу рентгеновских приборов на уровне Х17.2. Магнитная буря 30 октября достигла величины Dst = -401 нТс. Когда эти активные области вернулись во 2-й половине ноября на видимую сторону Солнца, они проявили сравнительно малую вспышечную активность, однако на Земле была 2-ая за всю историю наблюдений магнитная буря с Dst = -472 нТс. Спустя год после экстремальных событий на Солнце, в гелиосфере и на Земле в октябре-ноябре 2003 года похожая ситуация повторилась в ноябре 2004 года. В работах приводятся основные наблюдательные данные, относящиеся к периоду, когда на Земле наблюдалась сильная магнитная буря с Dst = -373 нТл. Рассматриваемый период по ряду параметров (сила возмущенности Солнца, солнечного ветра и магнитосферы) 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.

Показано, что сильные солнечные вспышки (класса не ниже М5 по измерениям рентгеновского излучения на спутниках GEOS) за период 1976-2000 гг. имеют геоэффективность около 35%, а направленные к Земле выбросы корональной массы (CМЕ по наблюдениям на спутнике SOHO) за период 1996-2000 гг. – 45%. Наиболее геоэффективными источниками солнечного ветра являются магнитные облака (MC) и области сжатия в области взаимодействия быстрого и медленного потоков (CIR), которые в среднем производят около 30% средних магнитных бурь. Доля сильных магнитных бурь, возбужденных МС, возрастает до 50%. Относительные доли средних магнитных бурь, возбужденных МС и CIR, меняются в противофазе и имеют по 2 максимума на каждом солнечном цикле.

В работе также проанализированы различные экспериментальные результаты по солнечно-земной физике и определены эффекты, которые возникают из-за различий в используемых методах анализа данных. Обсуждаются сравнения классификаций магнитосферных бурь по Кр и Dst индексам, солнечных вспышек по оптическим и рентгеновским наблюдениям, а также различных геоэффективных межпланетных явлений. Показано, что количественные оценки связи двух типов явлений часто зависят от направления сопоставления типов явлений. В частности показано, что геоэффективность гало-СМЕ (т.е. какой процент от двигающихся к Земле выбросов корональной массы вызывает геомагнитные бури) составляет 40 -50%. Полученные в ряде работ более высокие значения определялись по иной методике, а именно: как вероятность найти среди СМЕ кандидатов на источник геомагнитных бурь, и строго говоря, эти величины не являются оценками геоэффективности. Последние результаты также находятся в противоречии с результатами двухэтапной трассировки событий: сначала буря - межпланетное возмущение, а затем межпланетное возмущение – СМЕ.