close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2310.Эволюция ориентации магнитных облаков солнечного ветра и проявление сезоннойзависимости в их геомагнитной активности

код для вставкиСкачать
Радиофизика
Вестник Нижегородского
им. Ревунова,
Н.И. Лобачевского,
2014, № 4 (1), с. 106–113 Н.А. университета
Бархатов, Е.А.
А.Б. Виноградов
106
УДК 550.385.4
ЭВОЛЮЦИЯ ОРИЕНТАЦИИ МАГНИТНЫХ ОБЛАКОВ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА
И ПРОЯВЛЕНИЕ СЕЗОННОЙ ЗАВИСИМОСТИ
В ИХ ГЕОМАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ
1
 2014 г.
Н.А. Бархатов, Е.А. Ревунова,
1,2
А.Б. Виноградов
1
1
Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина
2
Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет
nbarkhatov@inbox.ru
Поступила в редакцию 15.01.2014
Изучается эволюция магнитных облаков во время их переноса от Солнца к Земле. Проанализированы данные об ориентации структуры солнечных источников магнитных облаков и об их параметрах в
околоземном космическом пространстве, полученные инструментами космических аппаратов SOHO и
STEREO А, В. Проведено исследование сезонной зависимости геомагнитной активности, вызываемой
рассмотренными магнитными облаками.
Ключевые слова: магнитные облака, геомагнитные бури, сезонная вариация геомагнитной активности.
Введение
Изучение магнитных облаков как упорядоченных межпланетных корональных выбросов
массы (МКВМ) в солнечном ветре началось в
1974 году [1]. Они характеризуются монотонным вращением вектора межпланетного магнитного поля, пониженными значениями температуры, скорости и отношения газокинетического давления к магнитному. Интерес к изучению магнитных облаков связан прежде всего с
их высокой геомагнитной активностью [2].
Магнитные облака содержат в своем объеме значительную отрицательную Bz-компоненту межпланетного магнитного поля (в солнечноэклиптической системе координат), поэтому они
являются причиной сильных геомагнитных бурь.
Конфигурация магнитного поля магнитных
облаков в настоящее время может быть описана
в рамках нескольких моделей. Наиболее распространенной является бессиловая модель, в
которой предполагается, что токи в облаке параллельны (антипараллельны) линиям магнитного поля, а перпендикулярная компонента тока
отсутствует. Такой подход применяют для тороидальной [3, 4] или цилиндрической [5, 6]
потоковой нити. Более точное приближение
рассматриваемых моделей к реальному магнитному облаку, с учетом особенностей его переноса в межпланетном пространстве, включает
взаимодействие облака с солнечным ветром. В
результате структура модельного облака деформируется, отклоняясь от цилиндрической [7,
8]. Описание магнитных облаков выполняется
также на небессиловых моделях, в которых
учитывается наличие в облаке ненулевой перпендикулярной компоненты тока [9]. Сопоставление существующих моделей магнитных облаков [8] показало, что все они согласуются друг с
другом и их усложнение не приводит к существенным уточнениям основных параметров
облаков (величина магнитного поля на оси облака, его радиус, прицельный параметр по отношению к Земле, ориентация оси в межпланетном пространстве). В связи с этим для получения распределения магнитного поля в облаках мы использовали простую цилиндрическую
бессиловую модель [2]. В данной модели магнитное облако представляется шестью параметрами (см. рис. 1): значением магнитного поля на
оси облака Bo (нТл), радиусом облака R, прицельным параметром b – расстоянием от оси
облака до линии Солнце – Земля, спиральностью Н – направлением вращения магнитного
поля в облаке, углом ε между осью облака и ее
проекцией на плоскость эклиптики, углом β
между линией Солнце – Земля и проекцией оси
облака на плоскость эклиптики. Подробное
описание программы для установления конфигурации магнитных облаков в межпланетном
пространстве представлено в работе [2].
Геоэффективность магнитных облаков зависит от их ориентации относительно плоскости
эклиптики и траектории прохождения через них
Земли. Если Земля проходит через ту часть облака, где присутствует значительная отрицательная Bz-компонента вектора магнитного поля, то такое облако становится источником
сильной магнитной бури [10, 11]. В случае когда в облаке Bz>0, магнитная буря не возникает.
Эволюцияя ориентации м
магнитных об
блаков солнечного ветра
107
Рис. 1. Ориентация цилиндрическо
ц
ого магнитногоо облака в пло
оскости эклипттики. Ось облаака направленаа по оси
Xc, XYZ
Z – солнечно-ээклиптическаяя система кооррдинат, Xc, Yc, Zc – декарто
ова система кооординат, связзанная с
облаком
м
Влияние на продоллжительностьь и величинну Bzм
пполя,
компоненты межплланетного магнитного
ю встретит Земля
З
при прохождении
п
и чекоторую
рез облако, имеет угол
у
наклонаа его оси к пплосиптики (ε) [12]. Осталльные
кости зземной экли
указанн
ные выше паараметры влияют или тоолько
на проддолжительноость (наприм
мер, радиус ооблака), или
и только на величину этой
э
компонненты
вектораа межплан
нетного маагнитного поля
(наприм
мер, величин
на магнитно
ого поля наа оси
облака) [12].
блаков на Соолнце
Истоочниками маагнитных об
являютсся области над
н группой
й пятен, распполагающиххся преимущ
щественно в активных ззонах
королеввских широтт и имеющих
х наиболее ввероятное расположение параллеельно плосккости
ики от ведущ
щего пятна к ведомому [13].
эклипти
В настооящее времяя современн
ные инструм
менты
космичееских аппарратов (КА), напримерр КА
SOHO и STEREO А, В, позвволяют полуучать
фотографии поверхности
п
и Солнца выссокостереоф
го качесства, по котторым можно
о оценивать ориентацию
ю магнитны
ых полей акттивных облаастей
и, сооттветственно, ориентацию
ю рождающ
щихся
замагни
иченных плаазменных потоков, вкллючая
магнитн
ные облака. Фотографические даннные с
патрулььного КА SOHO
S
даютт конфигураацию
приближ
жающихся к Земле магн
нитных облакков и
позволяяют сделать вывод об эвволюции их ориентации
и в пространстве.
В наастоящей раб
боте провод
дится анализз эволюции ориентации
и магнитны
ых облаков при
ии на трассее Солнце – Земля.
З
Для ээтого
движени
выполняяется сопосставление даанных об орриентации ссолнечных источников
и
и самих плаззменных поттоков, а такж
же принимаю
ются во вним
мание
результтаты моделирования маггнитных обллаков
рестности Зеемли. Устанновленные оссобеннов окр
сти эволюции конфигураци
к
ии магнитны
ых обланой геоков важны для оценки их потенциальн
нитной эффективности уже в мом
мент их
магн
рожд
дения на Сол
лнце.
Особенность
О
геомагнитнной активноссти – ее
полу
угодовая ваариация, кооторая прояявляется
весн
ной и осенью
ю в виде макксимумов в средних
знач
чениях разли
ичных индеексов геомаагнитной
акти
ивности. В настоящее врремя для объ
ъяснения
сезон
нных вариааций геомаггнитной акттивности
пред
дложено и проверено несколько гипотез:
осеввая гипотеза [14], в котоорой основную роль
играает гелиограф
фическая шиирота Земли, и гипотеза равноденсттвия, согласнно которой геомагная активность увеличиивается, коггда угол
нитн
межд
ду земным диполем
д
и ппотоком сол
лнечного
ветра составляет 90о [15]. Каждая из предложенн
ных гипотез не исключаает другую, а также
не учитывает
у
вл
лияние ориеентации кру
упномасштаб
бных плазм
менных струуктур на сезонную
вари
иацию геомаагнитной акктивности. В работе
[16] предложенаа и статистиччески проверена новая гипотеза сеззонной варииации геомаагнитной
ивности. Соггласно данноой гипотезе геомагакти
нитн
ная активность магнитнных облаковв может
меняяться в течение года всл
следствие изменения
вели
ичины проек
кции осевогго магнитно
ого поля
облаака на геом
магнитный ддиполь. В периоды
п
равн
ноденствия геомагнитная
г
я активность увеличиваается за счеет большогоо числа магнитных
облааков с небол
льшими угллами наклон
на оси к
плосскости эклипттики ε. В перриоды солнцеестояния
такие облака праактически нее дают вклад
да в геомагн
нитную акти
ивность в сввязи с уменььшением
значения проекц
ции осевого м
магнитного поля обитный дипольь. Магнитны
ые облака
лака на геомагни
108
Н.А. Бархатовв, Е.А. Ревуновва, А.Б. Виногр
радов
Рис. 2. Расположени
ие 25–26.10.2009 г. в плоскоости эклиптики КА STEREO
O A (звездочка
ка А), В (звезд
дочка В).
мли, Sun – Солнца. Черные непрерывные ллинии – силовы
ые линии
Звездоччкой Earth покказано местонаахождение Зем
межплаанетного магни
итного поля со
огласно спиралли Архимеда
Рис. 3.. Фотографии солнечного источника
и
маггнитного облаака 29.10.2009
9 г.: А) SOHO
O 25.10.2009 г. 06:36;
Б) STE
EREO В 25.10.22009 г. 06:14; В)
В STEREO А 25.10.2009 г. 06:14. Стрелкой показана пррямая линия, соединяс
ющая ссередины магн
нитных пятен противоположн
п
ной полярностти, являющихсся основой соллнечного источ
чника
с больш
шими значени
иями угла ε являются
я
вы
ысокогеоэффеективными неезависимо отт сезона годаа.
В рамках пред
дложенной гипотезы
г
[116] в
щей работе рассмотрен
р
вопрос
в
о влииянии
настоящ
ориентаации магниттных облако
ов на интеннсивность вы
ызываемых ими
и геомагн
нитных бурь..
Установлени
ие ориентаци
ии солнечны
ых
п
х потоков ти
ипа
иссточников плазменных
магни
итных облак
ков
Изуччение эволю
юции магнитн
ных облаковв солнечногоо ветра и вллияния их ор
риентации нна сезонную вариацию геомагниттной активнности
илось на 18 выбросах, зарегистриро
з
ованпроводи
ных в п
период с 20007 по 2011 г. и определеннных
в литерратуре как магнитные
м
об
блака (см. тааблиыми источни
иками магниитных
цу) [17]]. Солнечны
облаковв являются плазменные
п
процессы в маг-
ных трубках над группам
ми солнечны
ых пятен.
нитн
Каждому анализируемому магнитному
у облаку
был приведен в соответствиие солнечный источник в виде области, ориенттированной относительно плоскоссти солнечнного экватора. Это
ь по резулььтатам визу
уального
устанавливалось
анал
лиза данных каталога ккорональных
х выбросов LASCO (http
p://cdaw.gsfcc.nasa.gov/CM
ME_list/)
и, полуи фотографий солнечной поверхности
ных различными инструументами на КА SOченн
HO
O
A,
и
STEREO
B
p://sohodata.n
nascom.nasa.ggov/
(http
cgibin/d
data_query,
http://steereo-ssc.nasccom.nasa.
gov/cgi-bin/imagees). Солнеччные источн
ники по
осительно пплоскости со
олнечноориеентации отно
го эккватора разд
делялись на три группы
ы: «лежачие»
» – практичеески параллеельные этой плоскости, «под углом
м» – имеющ
щие угол нак
клона от
д 60о, «стоя
ячие» – прииподнятые над плос30о до
магнитных об
блаков солнечного ветра
Эволюцияя ориентации м
109
Рис. 4. О
Ориентация магнитного обл
лака 29.10.20099 г. в околозем
мном простран
нстве в солнеччно-эклиптичесской системе кооординат GSE
костью экватора боолее чем на 60
6 о. Расчет ппреднта образования плазменнного
полагаеемого момен
потока ввыполнялся по формуле расчета вреемени
переносса выброса от
о Солнца к Земле [18]. Входящая в эту формуулу начальная скорость солнечногоо выброса оп
пределялась по скоростии потока соолнечного веетра около Земли,
З
взятоой из
ы данных OMNI,
O
умнож
женной на ккоэфсистемы
фициент измененияя скорости выброса
в
при проии им 1 a.e.
хождени
Испоользование данных
д
о со
остоянии соллнечной повверхности с КА SRETEO
O А, В и SO
OHO,
ведущих наблюден
ние с трех различных
р
ууглов
о
ориентацию соллнечзрения, позволяет оценить
ного иссточника. Заа нее принятта прямая лииния,
соединяяющая серед
дины магниттных пятен противополложной поляярности, являющихся оосновой соллнечного истточника. Ори
иентация маагнитного обблака, дости
игшего окреестностей Зеемли,
определлялась при егго моделиро
овании как ббессиловой ц
цилиндрическкой потоково
ой трубки [22]. На
основе сопоставлен
ния ориентаации солнеччного
ика плазменного потокаа с ориентаацией
источни
магнитн
ного облака в окрестностти Земли моожно
сделать вывод об эвволюции ори
иентации маагнитных обллаков на трасссе Солнце – Земля. Дляя примера прооводимого ан
нализа предсставим резулььтаты
сопоставвления по дввум магнитны
ым облакам.
Магннитное облакко, зарегистр
рированное ооколо
Земли 299.10.2009 г. 03:30
0
(№ 9 в таблице). Соогласно расссчитанному времени дви
ижения облаака и
данным каталога LASCO,
L
солн
нечный истоочник
мечен
данногоо магнитноого облака был отм
25.10.20009 г. в 06:300. Расположеение в данны
ый период времени КА ST
TEREO А, В показано наа рис.
2. Начаальная струкктура магниттных полей плазменногоо потока в области солнеечного источчника
отчетли
иво видна на фотографиях
х (рис. 3) соо всех
триваемых КА
А – SOHO, STEREO А, В
В.
рассматр
Установлени
У
е ориентациии солнечн
ного источн
ника, т.е. фак
ктически наччальной ори
иентации
магн
нитного пол
ля данного магнитного облака,
провводилось путем сопостаавительного анализа
фото
ографий пов
верхности С
Солнца со вссех трех
рассматриваемы
ых КА (рис. 33).
Как
К следует из рис. 3, ссолнечный источник
и
рассм
матриваемогго магнитного
го облака рассполагался под
п незначительным углоом к плоско
ости солнечн
ного экватора («лежачийй»). Параметтры магнитн
ного облака, зарегистриированного у Земли
29.10
0.2009 г. в 03:30
0
по даннным системы
ы OMNI,
полу
ученные в результате его модели
ирования
нашеей программ
мой [2], преддставлены в таблице
(собы
ытие № 9). Результаты
Р
прроведенного моделироваания показыв
вают, что в окрестностти Земли
данн
ное магнитно
ое облако реггистрировало
ось с неболььшим значени
ием угла ε = –1о (рис. 4).
4 Таким
обраазом, ориентаация магнитнного облака не изменилаась при движеении от Солннца к Земле.
Магнитное
М
облако 04.08..2010 г. 02:3
30 (№ 13
в таб
блице). Исто
очник данногго магнитно
ого облака был
б
отмечен
н 01.08.2010 г. в 13:42 (полное
гало КВМ). Расположениее в данный период
врем
мени КА STE
EREO А, В показано наа рис. 5.
Начаальная стру
уктура магни
нитных полеей плазменн
ного потока в области ссолнечного источнии
ка оттчетливо вид
дна на фотогграфиях со всех
в
рассматтриваемых КА
К SOHO, ST
TEREO А, В.
Анализ
А
фото
ографий соллнечного иссточника
данн
ного магнитн
ного облака (рис. 6) покаазал, что
солн
нечный источник направвлен под значительным углом к плоскости
п
соолнечного экватора
э
(«сто
оячий»). Моделированиие структур
ры магнитн
ного облака,, зарегистриированного в околоземн
ном простраанстве, покаазало, что ось
о пришедш
шего к Зем
мле плазменнного поток
ка имеет
угол
л наклона, раавный –29о ((рис. 7; табл
лица, событи
ие № 13). Сл
ледовательноо, магнитноее облако
04.08.2010 г. при
и движении на трассе Солнце
С
–
110
Н.А. Бархатовв, Е.А. Ревуновва, А.Б. Виногр
радов
Земля и
изменило орриентацию в сторону ум
меньшения уугла наклонаа оси облакаа к плоскостти эк-
облак
ков с учетом
м сезона года
Рис. 5. Р
Расположение 01.08.2010 г. в плоскости ээклиптики КА STEREO A (ззвездочка А), В (звездочка В).
В Звездочкой Earth показан
но местонахож
ждение Земли, Sun – Солнцаа. Черные неп
прерывные линнии – силовые линии
межплан
нетного магни
итного поля
Рис. 6. Фотографии солнечного источника магннитного облакка 04.08.2010 г.: А) SOHO
O 01.08.2010 г.
г 23:45;
REO В 01.08.2010 г. 10:14; В)
В STEREO А 01.08.2010 г. 12:14. Стрелко
ой показана пррямая линия, соединяс
Б) STER
ющая сеередины магни
итных пятен пр
ротивоположнной полярности
и, являющихся
я основой солннечного источн
ника
липтики
и.
В реезультате прроведенного анализа эвволюции 18 рассмотрен
нных магниттных облакоов на
Солнце – Зеемля было установлено
у
о, что
трассе С
для болльшинства изз них (~70%
%) ориентациия сохраняеттся. Изменеение ориенттации облак
ака в
межплаанетном пространстве в сторону «ллежачих» орриентаций может иноггда наблюдааться
для маагнитных об
блаков, исто
очники котторых
ориенти
ированы поод значител
льным углоом к
плоскоссти эклипти
ики (таблицаа, события № 2,
№ 4, № 10, № 13). Это объясняяется увеличчением скоррости потокаа солнечного
о ветра с ум
меньшением
м широты истточника [19]].
ть магнитны
ых
Гееомагнитная активност
Согласно
С
гип
потезе [16], интенсивно
ость геомагн
нитных бурь
ь, вызываемы
ых магнитными облакаами, определ
ляется их орриентацией и имеет
сезон
нную зависимость. Слеедуя этой гипотезе,
г
магн
нитные облака со схожейй ориентаци
ией и величи
иной магниттного поля должны им
меть разную геомагнитн
ную эффекттивность в разные
ны года. Дл
ля проверкии этого утвер
рждения
сезон
из 18 анализиру
уемых событтий были расссмотреп
магниттных облакоов близкой ориентао
ны пары
ции, зарегистрир
рованные в разные сезо
оны года
лены курсиввом).
(в тааблице выдел
Так,
Т магнитное облако 144.01.2007 г. с ε = –4о,
зареггистрирован
нное в периоод солнцесто
ояния, и
облаако 29.10.200
09 г. с ε = –11о, зарегистр
рированное в период рав
вноденствияя, содержали
и в своем
Эволюцияя ориентации м
магнитных об
блаков солнечного ветра
111
Рис. 7. Ориентация магнитного
м
обл
лака 04.08.20100 г. в околозем
мном пространстве в солнечнно-эклиптическ
кой
G
системее координат GSE
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
ТТаблица
Результаты анализа
а
ориен
нтации солнеч
чных источни
иков облаков,,
облако
ов в окрестноссти Земли и их
и геоэффекти
ивности
Д
Дата
и время
ЗЗначение
Виззуальная
начала
ε (°)
орииентация
Bz
B (нТл)
D
Dst-индекса
реги
истрации облак
ка
солнечноого источника
(нТл)
14..01.2007 12:30
0
Леежачий
–4
–6
–18
24.03.2007 04:30
Поод углом
11
–9
–70
19.11.2007 23:30
Леежачий
5
–9
–60
03.09.2008 17:30
С
Стоячий
19
–8
–51
04.02.2009 00:30
Поод углом
–14
–9
–48
12.03.2009 01:30
Поод углом
34
–11
–32
21..07.2009 01:30
0
Поод углом
–26
–13
–80
05.08.2009 12:30
С
Стоячий
61
–7
–40
29..10.2009 03:30
0
Леежачий
–1
–5
–40
07.02.2010 23:30
Поод углом
–45
–1
>0
18.05.2010 11:30
Поод углом
–75
–4
–31
28.05.2010 20:00
Леежачий
75
–14
–85
04..08.2010 02:30
0
Ст
Стоячий
–29
–8
–67
04.02.2011 13:30
Поод углом
–32
–11
–60
30.03.2011 01:30
Поод углом
–30
–7
>0
28.05.2011 07:30
Леежачий
–8
–10
–91
05.06.2011 01:30
С
Стоячий
–76
8
–40
25.10.2011 01:30
–36
1,7
–132
Поод углом
(геооэфф. оболочкаа)
объеме Bz = –6 и –55 нТл (табли
ица, событиее № 1
но). Согласн
но предложеенной
и 9, сооответственн
гипотезее, магнитныее облака с неебольшими ззначениями уугла ε не даю
ют вклада в геомагнитную
г
ю активностть в периоды
ы солнцесто
ояния вследсствие
уменьш
шения величи
ины проекц
ции осевого магнитногоо поля облакка на земной
й диполь. Сраавнение инттенсивности геомагнитны
ых бурь, вы
ызванных дан
нными событиями, показало, что геоомагнитная эффективность облакаа, зарегистррированногоо в период равноденстввия, почти в два
раза вы
ыше: 14.01.22007 г. Dst = –18 нТ
Тл и
29.10.20009 г. Dst = –40
– нТл.
Сравнение
С
интенсивностти магнитны
ых бурь,
вызвванных облааками схожеей ориентац
ции № 7
(21.0
07.2009 г., ε = –26о) и №
№13 (04.08.2
2010, ε =
= –29о), показало
о, что при знначительно более
б
выом отрицател
льном значеении Bz-компоненты
соко
магн
нитного поля
я (–13 и –8 ннТл, соответтственно)
они сгенерироваали магнитны
ые бури, бли
изкие по
–80 и –67 ннТл, соответсственно).
интеенсивности (–
Облаако, зарегисттрированное 04.08.2010 г.
г в период равноденстви
р
ия, при подообной ориен
нтации и
болььшей по знач
чению Bz-коомпоненте было
б
более геоэффектив
г
вным.
112
Н.А. Бархатов, Е.А. Ревунова, А.Б. Виноградов
Результаты выполненного исследования показывают, что магнитные облака схожей ориентации становятся источниками геомагнитных
бурь различной интенсивности, в зависимости
от сезона года. В периоды равноденствия облака с небольшими значениями угла наклона оси
облака к плоскости эклиптики являются более
геоэффективными структурами, чем в периоды
солнцестояния.
Выводы
Выполнено исследование эволюции магнитных облаков солнечного ветра, и изучено влияние их ориентации на сезонную вариацию геомагнитной активности на основе анализа 18 выбросов, зарегистрированных в период с 2007 по
2011 г. Солнечный источник и его ориентация
для каждого из рассматриваемых событий устанавливались по результатам визуального анализа данных каталога корональных выбросов
LASCO и фотографий солнечной поверхности,
полученных различными инструментами на КА
SOHO и STEREO A, B.
Сопоставление ориентаций магнитных полей
солнечных источников магнитных облаков и их
проявлений в околоземном космическом пространстве показало, что для большинства событий (~70% облаков) ориентация относительно
плоскости эклиптики сохраняется. Изменение
ориентации отмечается для магнитных облаков,
солнечные источники которых располагаются
под значительным углом к плоскости солнечного экватора. В этом случае при движении в
межпланетном пространстве облако «разворачивается» и угол наклона его оси к плоскости
эклиптики уменьшается.
Анализ интенсивностей геомагнитных бурь
(по величине Dst-индекса), вызванных магнитными облаками схожей ориентации, показал,
что облака с небольшими углами наклона в период равноденствия вызывают более интенсивные геомагнитные бури.
Таким образом, в представленной работе с
позиций нашего более раннего исследования
мы показали, что магнитные облака сходной
ориентации имеют разную геомагнитную эффективность в периоды равноденствия и солнцестояния. Это происходит вследствие различной взаимной ориентации земного магнитного
диполя и осевого магнитного поля облаков в
эти периоды.
Таким образом, одним из объяснений сезонной вариации геомагнитной активности может
быть изменение взаимной ориентации земного
магнитного диполя и осевого магнитного поля
облаков, наиболее часто встречающихся в солнечном ветре, вследствие особенностей ориентаций солнечных источников облаков.
Работа поддержана грантом РФФИ 12-05-00425 и программой Министерства образования и науки «Развитие
научного потенциала высшей школы», 2012–2014 гг.
Список литературы
1. Иванов К.Г. Структура типичного потока межпланетной плазмы по данным непосредственных измерений // Успехи физ. наук. 1974. Т. 114. № 2. С. 382.
2. Бархатов Н.А., Калинина Е.А., Левитин А.Е.
Проявление конфигураций магнитных облаков солнечного ветра в геомагнитной активности // Космические исследования. 2009. T. 47. № 4. С. 300–310.
3. Romashets E. P., Vandas V. Dynamics of a toroidal magnetic clouds in the solar wind // J. Geophys. Res.
2001. V. 106. № A6. P. 10.615–10.624.
4. Vandas M., Odstrcil D., Watari S. Threedimensional MHD simulation of a loop-like magnetic
cloud in the solar wind // J. Geophys. Res. 2002. V. 107.
№ A9. P. 1236.
5. Vandas M., Fischer S., Dryer M., et al. Simulation
of magnetic cloud propagation in the inner heliosphere in
two-dimensions. 1. A loop perpendicular to the ecliptic
plane // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. № A7.
P. 12.285–12.292.
6. Vandas M., Fischer S., Dryer M., et al. Simulation
of magnetic cloud propagation in the inner heliosphere in
two-dimensions. 2. A loop parallel to the ecliptic plane
and the role of helicity // J. Geophys. Res. 1996. V. 101.
№ A2. P. 2505–2510.
7. Hidalgo M.A., Nieves-Chinchilla T., Cid C. Elliptical cross-section model for the magnetic topology of
magnetic clouds // Geophys. Res. Letters. 2002. V. 29.
№ 13. P. 1637.
8. Hidalgo M.A. A study of the expansion and distortion of the cross section of magnetic clouds in the interplanetary medium // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. No.
A8. P. 1320.
9. Hidalgo M.A., Vinas A.F., Sequeiros J. A nonforce-free approach to the topology of magnetic clouds
in the solar wind // J. Geophys. Res. 2002. V. 106.
№ A1. P. 1002.
10. Wu C. and Lepping R. Effects of magnetic
clouds on the occurrence of geomagnetic storms: The
first 4 years of Wind // J. Geophys. Res. 2002. V. 107.
№ A10. P. 1314.
11. Zhang J., Liemohn M., Kozyra J., et al. A statistical study of the geoeffectiveness of magnetic clouds
during high solar activity year // J. Geophys. Res. 2004.
V. 109. № A09101.
12. Zhao X.P., Hoeksema J.T. and Marubashi K.
Magnetic cloud Bs events and their dependence on cloud
parameters // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. № A8.
P. 15.643–15.656.
13. Витинский Ю.В. Солнечная активность. М.:
Наука, Главная редакция физико-математической
литературы. 1983. 192 с.
14. Cortie A.L. Sunspots and terrestrial magnetic
phenomena, 1898–1911: the cause of the annual varia-
Эволюция ориентации магнитных облаков солнечного ветра
tion in magnetic disturbances // Monthly Notices of the
Royal Astronomical Society. 1912. V. 73. P. 52.
15. Russell C.T., McPherron R.L. Semiannual variation of geomagnetic activity // J. Geophys. Res. 1973.
V. 78. P. 24.
16. Бархатов Н.А., Ревунова Е.А., Виноградов
А.Б. Проявление ориентации магнитных облаков
солнечного ветра в сезонной вариации геомагнитной
активности // Космические исследования. 2014. Т. 52.
№ 4. С. 1–10.
References
1. Ivanov K.G. Struktura tipichnogo potoka
mezhplanetnoj plazmy po dannym neposredstvennyh
113
17. Kilpua E.K. J., Li Y., Luhmann J.G., et al. On the relationship between magnetic cloud field polarity and geoeffectiveness // Ann. Geophys. 2012. V. 30. P. 1037–1050.
18. Gopalswamy N., Lara A., Yashiro S., et al. A
predicting the 1-AU arrival times of coronal mass
ejections // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 29207–
29217.
19. Веселовский И.С. Солнечный ветер и гелиосферное магнитное поле // Модель космоса. Научноинформационное издание / Под ред. М.И. Панасюка,
Л.С. Новикова. Т.1. Физические условия в космическом пространстве. М.: КДУ, 2007. С. 314–359.
№ A1. P. 1002.
10. Wu C. and Lepping R. Effects of magnetic
clouds on the occurrence of geomagnetic storms: The
first 4 years of Wind // J. Geophys. Res. 2002. V. 107.
EVOLUTION OF ORIENTATION OF SOLAR WIND MAGNETIC CLOUDS
AND THEIR SEASONAL DEPENDENCE IN GEOMAGNETIC ACTIVITY
N.A. Barkhatov, E.A. Revunova, A.B. Vinogradov
The article studies the evolution of magnetic clouds during their transfer from the Sun to the Earth. SOHO, STEREO-A and STEREO-B spacecraft data are analyzed on the structure orientation and parameters of magnetic cloud solar
sources in the near-Earth space. The seasonal dependence of geomagnetic activity caused by the magnetic clouds is investigated.
Keywords: magnetic clouds, geomagnetic storms, seasonal variation of geomagnetic activity.
izmerenij // Uspekhi fiz. nauk. 1974. T. 114. № 2. S. 382.
2. Barhatov N.A., Kalinina E.A., Levitin A.E.
Proyavlenie konfiguracij magnitnyh oblakov solnechnogo
vetra v geomagnitnoj aktivnosti // Kosmicheskie
issledovaniya. 2009. T. 47. № 4. S. 300–310.
3. Romashets E. P., Vandas V. Dynamics of a toroidal magnetic clouds in the solar wind // J. Geophys. Res.
2001. V. 106. № A6. P. 10.615–10.624.
4. Vandas M., Odstrcil D., Watari S. Threedimensional MHD simulation of a loop-like magnetic
cloud in the solar wind // J. Geophys. Res. 2002. V. 107.
№ A9. P. 1236.
5. Vandas M., Fischer S., Dryer M., et al. Simulation
of magnetic cloud propagation in the inner heliosphere in
two-dimensions. 1. A loop perpendicular to the ecliptic
plane // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. № A7.
P. 12.285–12.292.
6. Vandas M., Fischer S., Dryer M., et al. Simulation
of magnetic cloud propagation in the inner heliosphere in
two-dimensions. 2. A loop parallel to the ecliptic plane
and the role of helicity // J. Geophys. Res. 1996. V. 101.
№ A2. P. 2505–2510.
7. Hidalgo M.A., Nieves-Chinchilla T., Cid C. Elliptical cross-section model for the magnetic topology of
magnetic clouds // Geophys. Res. Letters. 2002. V. 29.
№ 13. P. 1637.
8. Hidalgo M.A. A study of the expansion and distortion of the cross section of magnetic clouds in the interplanetary medium // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. No.
A8. P. 1320.
9. Hidalgo M.A., Vinas A.F., Sequeiros J. A nonforce-free approach to the topology of magnetic clouds
in the solar wind // J. Geophys. Res. 2002. V. 106.
№ A10. P. 1314.
11. Zhang J., Liemohn M., Kozyra J., et al. A statistical study of the geoeffectiveness of magnetic clouds
during high solar activity year // J. Geophys. Res. 2004.
V. 109. № A09101.
12. Zhao X.P., Hoeksema J.T. and Marubashi K.
Magnetic cloud Bs events and their dependence on cloud
parameters // J. Geophys. Res. 2001. V. 106. № A8.
P. 15.643–15.656.
13. Vitinskij Yu.V. Solnechnaya aktivnost'. M.:
Nauka, Glavnaya redakciya fiziko-matematicheskoj literatury. 1983. 192 s.
14. Cortie A.L. Sunspots and terrestrial magnetic
phenomena, 1898–1911: the cause of the annual variation in magnetic disturbances // Monthly Notices of the
Royal Astronomical Society. 1912. V. 73. P. 52.
15. Russell C.T., McPherron R.L. Semiannual variation of geomagnetic activity // J. Geophys. Res. 1973. V.
78. P. 24.
16. Barhatov N.A., Revunova E.A., Vinogradov A.B.
Proyavlenie orientacii magnitnyh oblakov solnechnogo
vetra v sezonnoj variacii geomagnitnoj aktivnosti //
Kosmicheskie issledovaniya. 2014. T. 52. № 4. S. 1–10.
17. Kilpua E.K. J., Li Y., Luhmann J.G., et al. On the
relationship between magnetic cloud field polarity and
geoeffectiveness // Ann. Geophys. 2012. V. 30. P. 1037–
1050.
18. Gopalswamy N., Lara A., Yashiro S., et al. A predicting the 1-AU arrival times of coronal mass ejections // J.
Geophys. Res. 2001. V. 106. P. 29207–29217.
19. Veselovskij I.S. Solnechnyj veter i geliosfernoe
magnitnoe pole // Model' kosmosa. Nauchnoinformacionnoe izdanie / Pod red. M.I. Panasyuka, L.S.
Эволюция ориентации магнитных облаков солнечного ветра
Novikova. T.1. Fizicheskie usloviya v kosmicheskom
prostranstve. M.: KDU, 2007. S. 314–359.
107
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа