Солнечная активность и гелиоклиматические факторы - долговременная эволюция и возможные сценарии будущего развития

• Автор: Огурцов, Максим Геннадиевич
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 291 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение
В.1. Актуальность работы
В 2. Цели диссертации
В.З. Основные положения, выносимые на защиту
В.4. Научная новизна
В.5. Практическое значение
В.6. Апробация работы
В.7. Публикации по теме диссертации
В.8. Структура и объём
Глава 1. Статистический анализ солнечных и геофизических скалярных временных серий
1.1. Исследование спектральных свойств солнечных и геофизических сигналов
1.2. Фильтрация солнечных и геофизических сигналов
1.3. Основные результаты, полученные в данной главе
1.4. Сохраняющиеся трудности и направления дальнейшей работы
Глава 2. Современная солнечная палеоастрофизика - достижения и пределы применения.
2.1. Палеоастрофизика космогенных изотопов
2.1.] Механизм образования космогенных изотопов в атмосфере Земли и их фиксации в природных архивах
2.1. 2 Основные достижения палеоастрофизики космогенных изотопов
2.1.3. Затруднения и проблемы палеоастрофизики космогенных изотопов .
2 1.4. Статистический анализ данных по концентрации космогенных изотопов в земных архивах
2.14.1. Кратковременные колебания концентрации радиоуглерода в кольцах деревьев и солнечная активность
2.1.4.2. Вековые колебания концентрации радиоуглерода и солнечная активность
2.1.4.3. Долговременные колебания концентращи радиоуглерода и солнечная
активность
2.1.4 4. Тестирование качества палеореконструкций солнечной активности.
2.4.1.5. Кратковременные колебания концентрации юВе и солнечная активность

2.1.4.6. Вековые и долговременные колебания концентращи юВе и солнечная активность
2.1.4.7. Вариации солнечной активности в эпоху Маундеровского минимума.
2.2. Нитратная палеоастрофизика
2.2.1. Механизм образования ионов N03 в атмосфере Земли и их фиксации в природных
архивах
2.2. 2. Основные достижения нитратной палеоастрофизики
2.2.3. Затруднения и проблемы палеоастрофизики нитратов
2.2.4. Статистический анализ данных по концентрации нитратных ионов в земных архивах
2.2.4.1. О связи концентрации ионов ИОД во льду с мощными солнечными
протонными событиялш
2.2....4.2.Спектральный состав временных вариаций концентрации ионов N03 во льду
2.2.4.3. Квазипятилетняя вариация концентрации ионов N03 в полярном льду
2.2.4.4. Декадная вариация концентращи ионов N03 в полярном льду
2.2.4.5. Вековая вариация концентрации ионов ИОД в полярном льду
2.3. Основные результаты, полученные в данной главе
2.4. Сохраняющиеся трудности и направления дальнейшей работы
Глава 3. Квазнстолетняя цикличность в активности Солнца и глобальном климате
Земли
3.1. Квазнстолетняя цикличность в солнечной активности
3.1.1. Телескопные наблюдения Солнца как индикатор солнечной активности.
3.1.2. Наблюдения Солнца невооружённым глазом как индикатор солнечной активности
3.1.3. Наблюдения северных сияний как индикатор солнечной активности
3.1.4. Квазистолетний щкл в солнечной активности
3.2. Краткий очерк современной палеоклиматологии
3.2.1. Кольца деревьев как индикатор температуры
3.2.2. Концентрагщя стабильных изотопов в природных архивах как индикатор температуры
3.2.3. Пыльца растений в болотно-озёрных отложениях какиндикатор температуры

3.2.4. Толщина растаявшего слоя льда как индикатор температуры.

3.2.5. Исторические сведения о прошлом климата Земли
3.2.6. Достоинства и недостатки палеоклиматологии
3.3. Квазистолетняя цикличность в глобальном климате Земли и её возможная связь с вариациями солнечной и вулканической активности
3.4. Основные результаты, полученные в данной главе
3.5. Сохраняющиеся трудности и направления дальнейшей работы
Глава 4. Современные представления о физическом механизме связи между вариациями солнечно-космических факторов и колебаниями климата Земли
4.1. Экспериментальные данные, указывающие на связь оптических параметров земной атмосферы с вариациями потоков космических частиц
4.1.1. Данные наземных и аэростатных наблюдений
4.1.2. Данные спутниковых наблюдений
4.2. Вековые колебания температуры и длина солнечного квазиодиннадцатипетнего цикла.
4.3. Космическая пыль как климатообразующий фактор.................................. 155 •
4.4. Долговременные вариации атмосферной прозрачности как звено, связывающее вековые колебания солнечной активности и климата
4.4.1. Долговременные вариации атмосферной ионизации, аэрозольной прозрачности апи.юсферы и приземной температуры на высоких широтах Северного полушария
4.4.2. Долговременные вариации аэрозольной прозрачности атмосферы и приземной температуры в Северном noriyuiapiuu Земли
4.5. Гляциохимические свидетельства усиления аэрозольных слоев в стратосфере после мощных солнечных протонных событий
4.5.1. Пиковые всплески проводимости и концентрации ионов NO3' в полярном льду.
4.5.2. Ион индуцированная нуклеация и её роль в генерации зародышей стратосферного аэрозоля
4.5.3. Рост зародышей стратосферного аэрозоля путём коагуляции и конденсации
4.6. О возможной связи между 2400-летним климаигческим циклом и узловой' прецессией ' кометно-метеороидного комплекса Таурвд
4.6.1. Географическое распределение 2400-летней климатической вариащи
4.6.2. О возможных климатических последствиях падения астероида диаметром 250 метров
4.7. Основные результаты, полученные в данной главе

приведена на рис. 1.9. Анализ сигналов, производимый по описанной схеме, делает возможным в сложных случаях (сильно нестационарный сигнал необычной формы) оценивать каждый из основных параметров сигнала - усреднённый спектр, эволюцию спектра во времени, амплитуды временных вариаций - как минимум двумя способами. Это позволяет значительно улучшить качество и надёжность извлекаемой информации и избежать серьёзных ошибок. Указанная схема и была применена в дальнейших исследованиях. Впрочем, в полной мере эта схема применялась не столь уж часто - обычно было достаточно вычисления спектра Фурье и вэйвлетного спектра Морле.
Временная серия Y(t)

Рисунок 1.9. Схема методики статистического анализа, применявшейся при изучении природных временных серий.
1.2. Фильтрация солнечных и геофизических сигналов.
Для решения поставленных в диссертации задач нередко приходится изучать временные вариации сигналов в определённых частотных диапазонах. Для этого были использованы методы фильтрации. В качестве основного метода была выбрана вэйвлетная фильтрация с использованием формулы из работы (Torrence and Compo, 1998):