close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Физические основы прогноза

код для вставкиСкачать
Физические основы прогноза
передачи возмущений от Солнца
к магнитосфере Земли.
Ю.И. Ермолаев, Л.М. Зеленый,
Г.Н. Застенкер, А.А.
Петрукович, М.Ю. Ермолаев
Институт космических
исследований РАН, Москва
(Yermol@iki.rssi.ru)
На Земле начинается самая мощная
магнитная буря за последние 150 лет
Lenta.ru 23.10.03| Обновлено 24.10.2003 в 17:09:48
В пятницу на Земле начнется магнитная буря, вызванная сильной вспышкой на
Солнце. 10 миллиардов тонн ионизированного газа было выброшено с
поверхности звезды из скопления пятен, площадь которого примерно равна
площади поверхности Юпитера. По словам астрономов, буря станет самой
мощной с 1859 года, когда из-за аномальной солнечной активности на Земле была
нарушена работа телеграфа, сообщается на сайте CFCN.ca.
Ученые предупреждают, что магнитная буря может вызвать ухудшение
самочувствия людей с хроническими заболеваниями. Кроме того, возможны сбои
в работе линий электропередач и систем спутниковой связи.
В последнее время несколько магнитных бурь вызывали нарушения в работе
электроники и систем энергоснабжения. В 1989 году из-за бури остановилась
электростанция в Канаде, провинция Квебек на девять часов осталась без
электроэнергии.
В 1997 году буря на время вывела из строя телекоммуникационный спутник
AT&T Telstar 401, еще через год отказал спутник Galaxy IV, который входит в
систему диспетчерской службы авиакомпании Pan American. В 2000 году из-за
бури была потеряна связь сразу с несколькими спутниками.
Последовательность солнечных и
наземных измерений в октябре 2003 г.
Kp
9
6
3
0
D st, n T
1 0 /1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /1 /0 3 0 0 :0 0
100
1 0 /1 1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /1 1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /2 1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /2 1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /3 1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /3 1 /0 3 0 0 :0 0
0
-1 0 0
-2 0 0
-3 0 0
X -ra y (G O E S )
-4 0 0
X 1 .1
N08E58
0484
X
X 5 .4
S21E88
0486
X 1 7 .2
X 1 0 .0
S16E08
S15W 02
0486
0486
M
C
B
1 0 /1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /1 1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /2 1 /0 3 0 0 :0 0
1 0 /3 1 /0 3 0 0 :0 0
Верхняя и средняя панели: Кр и Dst индексы (синие и красные линии указывают
границы умеренных и сильных магнитных бурь).
Нижняя панель: рентгеновское излучение по измерениям спутника GOES-12
(буквами и цветными линиями показаны классы вспышек).
Содержание
1. Что такое «Геомагнитное возмущение»?
2. Как измеряются геомагнитные
возмущения?
3.
Какие условия в межпланетной среде
вызывают геомагнитные возмущения?
4.
Какова роль различных типов солнечного
ветра в возбуждении магнитосферы?
5.
Как геомагнитные возмущения связаны с
условиями на Солнце?
6.
Как строятся прогнозы геомагнитных
возмущений? Какова их надежность?
7.
Заключение.
Структура магнитосферы
Земли
Возможные состояния
магнитосферы в
зависимости от
накопленной энергии Е:
1.
Е < Е1 – стационарная диссипация,
2.
Е1 < Е < Е2 – магнитная суббуря (квази-
стационарная диссипация),
3.
Е2 < Е – магнитная буря (взрывная
диссипация).
Магнитная суббуря
Во время суббури электрический ток хвостового тока
начинает течь через ионосферу Земли, образуя так
называемый электроджет.
Магнитная буря
Движение заряженных частиц,
поясняющее образование кольцевого тока
Снимок полярного сияния на Юго-Западе Москвы
30.10.2003 1:26:11. Автор - Игорь Кузнецов
Связь Dst и Kp индексов во время
магнитных бурь
9
K p in d e x
6
3
0
-3 0 0
-2 0 0
-1 0 0
0
D st in d e x
Значения максимумов Кр индексов для 611
магнитных бурь с Dst < - 60 нТ для 1976-2000
Наземные станции, используемые при
определении Dst и Kp индексов
Real-time предсказания «Космической погоды» на основе измерений
КА ACE в точке L1 (http://www.iki.rssi.ru/sw.htm)
Схематическое изображение
типов солнечного ветра.
Схематическое изображение типов солнечного
ветра на плоскости «концентрация-скорость».
Геоэффективность типов
солнечного ветра
60
P e rc e n ta g e o f s to rm s , %
3 3 .2 %
S S tro n g
s to rm s
40
20
3 0 .2 %
3 0 .9 %
M o d e ra te M
s to rm s
M
5 .7 %
S
0
MC
C IR
IS
O th e rs
S o la r w in d s o u rc e s o f s to rm s
200
100
Sunspot
Sunspot
150
75
C IR
MC
100
50
50
25
0
0
1975
1980
1985
1990
Year
1995
2000
P e rc e n ta g e o f s to rm s fro m M C a n d C IR
Вариации доли бурь от МС и CIR
в солнечном цикле
Для возбуждения магнитной бури
солнечными явлениями необходимо
выполнения нескольких условий:
1. должны образоваться магнитное облако
или область сжатия в солнечном ветре,
2. они должны содержать длительную и
большую компоненту южного ММП,
3. они должны иметь такую траекторию,
чтобы оказаться вблизи магнитосферы
Земли и вступить во взаимодействие с ней.
Солнечная вспышка 28 октября 2003 г.
Связь оптических и рентгеновских индексов
солнечных вспышек
Оптические классы для 653 солнечных вспышек с рентгеновским
классом не ниже М5 для 1976-2000 годов
Сравнение магнитных бурь с
солнечными вспышками
150
48.2%
N u m b e r o f fla re s
E
W
31.1%
100
W
E
50
11.6%
9.0%
0
a
b
c
d
Сравнение магнитных бурь с
солнечными вспышками
150
48.2%
N u m b e r o f fla re s
E
W
31.1%
100
W
E
50
11.6%
9.0%
0
a
b
c
d
Выброс корональной массы 04.06.1996
Выброс корональной массы 14.07.2000
по двум приборам КА SOHO
Сравнение магнитных бурь с
выбросами корональной массы
80
Num ber of CM Es
5 7 .6 %
40
H a lo C M E
2 2 .4 %
1 1 .2 %
C M E + F la re
2 5 .0 %
0
a
1 2 .5 %
b
8 .8 %
4 1 .6 %
2 0 .8 %
c
d
Выводы
• Магнитосферные возмущения многообразны, так как
зависят от количества энергии в магнитосфере и связаны с
различными токовыми системами, это необходимо
учитывать при поиске корреляции с биоэффектами.
• Спутниковые наблюдения в L1 позволяют достаточно точно
(95%) предсказать все возмущения магнитосферы, но с
малой задержкой (полчаса).
• Современная наука в ретроспективном плане может
успешно объяснить происхождение почти всех сильных
геомагнитных возмущений, но не может с достаточной
степенью достоверности (лучше 50%) заблаговременно
(1-2 суток) предсказать их возникновение на основе
наблюдений Солнца.
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
5
Размер файла
3 964 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа