Солнечные и гелиосферные возмущения, приведшие к сильной магнитной буре 20 ноября 2003 года



страница1/44
Дата11.09.2017
Размер5,44 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   44
Солнечные и гелиосферные возмущения, приведшие к сильной магнитной буре 20 ноября 2003 года.

Ермолаев Ю.И., Зеленый Л.М., Застенкер Г.Н., Петрукович А.А., Митрофанов И.Г., Литвак М.Л., …Институт космических исследований РАН, Москва

Веселовский И.С., Панасюк М.И., Лазутин Л.Л. Кузнецов С.Н., Мягкова И.Н., Юшков Б.Ю., Курт В.Г. Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ, Москва

Радиовсплески (Фомичев В.В., …) + Ионосфера (Боярчук К.А., Крашенинников И.В., Коломийцев О.П., Лещенко Л.Н.)+Магнитограммы (Белов А .В ., Гайдаш С .П ., Канониди Х .Д .) Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН, Троицк

Кузин С., Богачев С.А. … Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН, Москва

В.М.Богод, Специальная астрофизическая обсерватория РАН, Нижний Архыз

С.Х.Тохчукова Главная астрономическая обсерватория РАН, Пулково

Михалев А.В, Белецкий А.Б, Костылева Н.В., Черниговская М.А., Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск

Кудела К - ИЭФ САН, Словакия
Абстракт

В работе приводятся основные данные по наблюдениям Солнца, межпланетной среды и магнитосферы, полученные отечественными исследователями в период сильнейшей магнитной бури 20 ноября 2003 г. с Dst = - 465 нТ. Этот период соответствует следующему повороту к Земле той активной стороны Солнца, которая в период конца октября-начала ноября 2003г. породила серию сильнейших солнечных вспышек (в том числе и балла >Х17) и магнитную бурю с Dst = - 401 нТ. И хотя в изучаемый период количество и сила вспышек были значительно ниже, магнитная буря была второй за весь период наблюдения Dst индекса и была вызвана, по-видимому, тем, что близкие по времени выбросы корональной массы провзаимодействовали в межпланетном пространстве, что привело к сжатию области взаимодействия и увеличению южной компоненты межпланетного магнитного поля до величины < -45 нТ.




Введение



Одной из важнейших задач солнечно-земной физики в целом и ее практической части – «Космической погоды» – в частности является выявление тех солнечных и межпланетных (гелиосферных) явлений, которые приводят к возмущениям околоземного пространства и, в частности, вызывают магнитные бури на Земле. Именно такие явления мы в дальнейшем будем называть «геоэффективными», причем в узком смысле этого слова - только те события, которые вызывают геомагнитные бури. История этих исследований насчитывает более века, и к настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал и достигнут заметный прогресс в понимании физических механизмов передачи воздействий от Солнца к Земле (см. например, сборники статей и обзоры [1]Space Weather, 2001. [2] Proceedings of "The Second Solar Cycle and Space Weather Euroconference", 2002. ESA SP-477. [3] Gonzalez, W. D., Tsurutani B. T., Clua de Gonzalez A. L., 1999. Interplanetary origion of geomagnetic storms. Space Science Review 88, 529, [4]Crooker, N.U., Solar and Heliospheric Geoeffective Disturbances, J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2000, vol. 62, no. 12, p. 1071.. …). Если надежность предсказания магнитных бурь на основе наблюдений параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля достаточно велика (см. например, [5]Петрукович, Климов, КИ, 2000), то надежность предсказания геомагнитных бурь на основе наблюдений Солнца остается низкой (см. [6]Ермолаев и Ермолаев, 2003б). Так как практика требует предсказаний наиболее сильных, а потому и наиболее опасных, магнитных бурь, то ситуация усугубляется еще и тем, что за все время наблюдений количество сильных бурь было довольно мало: с 1957 по начало 2003 года произошло всего 3 магнитные бури с Dst < -400 нТ (11 февраля 1958 г. –426, 15 июля 1959 г. –429 и 13 марта 1989г. –589 нТ). Поэтому две сильнейшие бури в октябре-ноябре 2003 года (30 октября –401 и 20 ноября –465 нТ) существенно расширяют экспериментальный материал по таким экстремальным возмущениям магнитосферы Земли.

События конца октября-ноября 2003 года вызвали повышенный интерес ученых во всем мире, так как они характеризовались рядом экстремальных значений параметров как на Солнце, так и в магнитосфере Земли (см.рис.1) (см. [7] Соболев И., Солнечная буря: почти без потерь, Новости космонавтики, №1, 2004, [8] R.E.LOPEZ, D.N.BAKER, and J. ALLEN, Sun Unleashes Halloween Storm, Eos,Vol. 85, No. 11, 16 March 2004, P. 105, [9] Woods, T. N., F. G. Eparvier, J. Fontenla, J. Harder, G. Kopp, W. E. McClintock, G. Rottman, B. Smiley, and M. Snow (2004), Solar irradiance variability during the October 2003 solar storm period, Geophys. Res. Lett., 31, L10802, doi:10.1029/2004GL019571). Коллаборацией российских исследователей были проанализированы некоторые данные и подготовлены первые предварительные публикации ([10] Панасюк М.И. и др. Магнитные бури в октябре 2003 года, [11] Веселовский И.С. и др. СОЛНЕЧНЫЕ И ГЕЛИОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ОКТЯБРЕ–НОЯБРЕ 2003г.: ПРИЧИНЫ И СЛЕДСТВИЯ, Космич. Исслед., 2004), при этом основное внимание было уделено солнечной и магнитосферной активности второй половины октября, когда на обращенной к Земле половине Солнца наблюдался ряд сильных солнечных вспышек (класса Х) и выбросов корональной массы, сопровождавшихся двумя сильными магнитными бурями (с Dst < - 300 нТ) 29-30 октября 2003 года. Как было отмечено выше, не меньший интерес вызывает и сильнейшая магнитная буря Dst < - 400 нТ 20 ноября 2003г, которая развивалась в условиях, когда приблизительно через оборот Солнце повернулось к Земле той же стороной, что и в событиях конца октября, но при этом солнечная активность была значительно ниже. В настоящей заметке мы представляем наблюдательные данные по Солнцу и межпланетной среде, предшествующие этой магнитной буре, а также наблюдения в магнитосфере, выполненные во время бури. Отчетливо понимая, что размер данной публикации не позволит осветить все аспекты всей совокупности событий этого периода, мы хотим сосредоточиться на обзоре основных отечественных экспериментальных данных, и надеемся, что эта работа поможет в более углубленном анализе специфических вопросов в последующих публикациях.





Рис.1. Последовательность солнечных и наземных измерений в октябре-ноябре 2003 г.

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). Для некоторых вспышек показаны рентгеновский класс вспышки, положение (S – южное, N- северное, E – восточное, W- западное полушарие, градусы) и номер активной области.



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   44


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница