Геомагнитная активность, связанная с солнечными корональными выбросами вещества

• Автор: Жулина, Елена Геннадьевна
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Глава 1. Геоэффективность событий солнечной активности (обзор)

§1.1. Явления солнечной активности

§1.2. Перенос выбросов солнечной плазмы в межпланетном пространстве §1.3. Геомагнитная активность, обусловленная солнечной активностью §1.4. Постановка задач по исследованию связи солнечных корональных выбросов вещества с геомагнитной активностью

Глава 2. Моделирование переноса корональных выбросов вещества в межпланетной среде

§2.1. Методы численного моделирования солнечных корональных выбросов вещества

§2.1. Отбор и классификация данных для постановки численных расчетов

§2.3. Моделирование эволюции различных типов КВВ на трассе Солнце-Венера с

целью определения их начальных параметров

§2.4. Моделирование различных конфигураций межпланетных корональных выбросов в солнечном ветре на трассе Солнце-Земля §2.5. Выводы
Глава 3. Исследование зависимости параметров турбулентности переходной области за отошедшей земной ударной волной от параметров ММП

§3.1. Модель турбулентности переходной области за земной ударной волной

§3.2. Влияние макропараметров межпланетного магнитного поля на спектральные
характеристики турбулентности переходной области
§ 3.3 Сопоставление результатов анализа спектров турбулентности с результатами экспериментов по радиопросвечиванию
§3.4. Динамика внутренних масштабов и пульсационных скоростей турбулентности §3.5. Анализ энергетического баланса турбулентности переходной области

§3.6. Расчет параметров турбулентности и сопоставление с экспериментальными
результатами
§3.7. Выводы
Глава 4. Геоэффективность корональных выбросов вещества
§4.1. Связь гсоэффективных параметров околоземного космического пространства с начальными параметрами КВВ
§4.2. Анализ конфигураций околоземных крупномасштабных возмущений параметров солнечного ветра, вызываемых разными солнечными источниками §4.3. Связь Бв! вариации геомагнитного поля и параметров ионосферы с корональными выбросами вещества
§4.5. Отражение особенностей межпланетных корональных выбросов вещества в энергетическом бюджете магнитосферы §4.5. Выводы
Заключение
Литература

Исследование геоэффективных проявлений солнечной активности является одним из важных современных направлений в солнечно-земной физике [1,2]. Ключевым вопросом в таких исследованиях является связь между событиями, происходящими в окрестностях Солнца, и их влияние на параметры солнечного ветра, магнитосферу, ионосферу и околоземное пространство. В связи с этим, актуальными являются исследования по вьивлению геоэффективных параметров проявлений солнечной активности [3,4]. Необходимо также изучать динамику процессов, происходящих в трассе Солнце-Земля, благодаря которым происходит эволюция геоэффективных крупномасштабных возмущений. Проведение таких исследований стало возможным благодаря наличию большого объема данных параметров космического пространства, включая самые современные, полученные на патрульных космических аппаратах (КА) Wind и SOHO во время непрерывных наблюдений.
Диссертация посвящена анализу геоэффективности параметров солнечной активности, восстановлению начальных параметров солнечных корональных источников и изучению их дальнейшей эволюции на основе магнитогидродинамического (МГД) численного моделирования, изучению влияния макропараметров возмущенного солнечного ветра на параметры околоземного космического пространства.
Методы, используемые в исследовании
В диссертационной работе методом численного МГД моделирования рассматривается эволюция крупномасштабных возмущений плазмы и магнитного поля в межпланетном (вблизи Венеры) и в околоземном пространстве. Анализ ионосферной и магнитосферной эффективности КВВ выполняется методами классического корреляционного. При изучении влияния макропараметров солнечного ветра на микропараметры плазмы переходной области за земной ударной волной применялись корреляционный и спектральный анализы.
Цель работы
Цель работы состоит в выявлении количественной связи геомагнитной активности и магнитосферных электромагнитных процессов с выбросами солнечной плазмы.
Научная новизна

является волоконный источник (SDF). К сожалению, КВВ типа «гало» в имеющихся данных отсутствуют.
В работе по определению начальных параметров КВВ 1997, 1998, 2001 годов при их переносе к Земле в солнечном ветре подбор событий был сделан на основе сведений приведенных в таблице приведенной в работе [67], где содержатся данные о параметрах ряда МКВВ, зарегистрированных на КА WIND и, соответствующие этому ряду, событий КВВ, полученных с коронографов LASCO. Всего рассмотрен ряд из 31 случая такого соответствия. Для изучаемых событий из базы данных КА WIND были взяты параметры МКВВ - концентрация N, компонента Vx скорости солнечного ветра, температура Т протонов солнечного ветра и компоненты магнитного поля В [69]. Данные по КВВ были сопоставлены с временными последовательностями параметров возмущений МКВВ, зарегистрированных на КА WIND. Здесь особое внимание уделялось поведению концентрации, скорости переноса вещества и температуры. Во внимание были взяты сведения о форме зарегистрированного возмущения. На основе данных, приведенных в вышеуказанных источниках, все МКВВ были разделены на следующие типы: МО (магнитное облако) - 16 событий, ПОТОКОВАЯ НИТЬ - 3 события, У В (ударная волна) -5 событий, ВЫБРОС - 2 события, УВ с оболочкой (ударная волна с оболочкой) - 5 событий. Был проведён анализ зарегистрированных на КА WIND временных зависимостей параметров солнечного ветра и ММП возмущений, принадлежащих одному и тому же типу, на основе которого были выявлены их типические закономерности [15,16].
Визуальный анализ форм и значений параметров солнечного ветра и ММП событий позволил выделить характерные черты МКВВ типа МО. Наблюдается заметное возмущение в компонентах ММП By и Bz на фоне низких значений концентрации (5-8 см'3): происходит поочередный провал обеих компонент в сторону отрицательных значений порядка 10-20 нТл. Возмущению в параметрах МП предшествует повышение концентрации от 15 до 35 см'3, движущееся с повышенной по сравнению с фоновой скоростью порядка 450 км/с.
Для МКВВ, относящихся к типу УВ, наблюдается повышение концентрации от 20 до 40 см , сопровождаемое скачком скорости. Движение возмущения плотности происходит с повышенной скоростью: порядка 450 км/с для взрывной и >600 км/с для поршневой УВ. В компонентах ММП By и Bz происходит провал в сторону отрицательных значений, не превышающий 10 нТл.
В отличие от событий МКВВ типа УВ, для событий МКВВ типа УВ с оболочкой характерен более резкий скачок концентрации солнечного ветра (от 40 до 100 см3), подталкиваемый ускоренным потоком солнечного ветра. Скорость при этом повышается