Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности




НазваниеИзлучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности
страница1/3
МИХАЛЕВ Александр Васильевич
Дата конвертации06.02.2016
Размер0.54 Mb.
ТипАвтореферат
источникhttp://oldvak.ed.gov.ru/common/img/uploaded/files/vak/announcements/fiz_mat/22-12-2008/MikhalevA
  1   2   3
Российская академия наук

Сибирское отделение

Институт солнечно-земной физики


На правах рукописи


УДК 550.388; 551.521.


МИХАЛЕВ Александр Васильевич




ИЗЛУЧЕНИЕ ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

В СРЕДНИХ ШИРОТАХ АЗИАТСКОГО КОНТИНЕНТА

И ЕГО региональные ОСОБЕННОСТИ




Специальность 25.00.29 – физика атмосферы и гидросферы




АВТОРЕФЕРАТ


диссертации на соискание ученой степени

доктора физико-математических наук


Иркутск - 2008


Работа выполнена в Институте солнечно-земной физики Сибирского Отделения РАН


Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук

Семенов Анатолий Иванович

доктор физико-математических наук, профессор

Паперный Виктор Львович

доктор технических наук, профессор

Кудряшев Геннадий Сергеевич

Ведущая организация: Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю. Г. Шафера Сибирского Отделения РАН


Защита диссертации состоится “ 10 ” февраля 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.003.034.01 Института солнечно-земной физики СО РАН (664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126 а, а/я 291).


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИСЗФ СО РАН.


Автореферат разослан “ ” 2008 г.


Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат физ.-мат. наук Поляков В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность работы. В настоящее время среди глобальных проблем, решаемых научным мировым сообществом, можно выделить проблемы изменения климата Земли, экологии и космической погоды. Для решения этих проблем осуществлялись и осуществляются национальные и международные проекты и программы, такие как WCRP (World Climate Research Programme), STEP (Solar-Terrestrial Energy Programme), MAP (Middle Atmosphere Programme) и многие другие. Атмосфера Земли является одним из важных объектов исследований этих проектов и программ.

Средняя и верхняя атмосфера Земли представляет собой слабоионизованную, многокомпонентную среду со сложной и изменчивой морфологией, которая контролируется множеством механизмов, включая прямой солнечный нагрев, фотохимические процессы, динамическое взаимодействие между отдельными слоями атмосферы и ее компонентами. Вариабильность основных характеристик средней и верхней атмосферы Земли, поведение атмосферы при гелио-геофизических воздействиях различной природы являются одной из ключевых проблем физики атмосферы, имеющей прямое отношение к глобальным проблемам изменения климата и космической погоды.

Предметом исследований настоящей диссертационной работы являются закономерности вариаций ночного излучения среднеширотной верхней атмосферы Земли, являющегося одним из фундаментальных свойств атмосферы. После открытия собственного свечения верхней атмосферы Земли и осознания его как явления планетарного масштаба возникла проблема исследования свойств этого явления и его связи с характеристиками самой атмосферы. При этом в разные периоды решались различные аспекты и задачи этой проблемы: определение спектрального состава и высоты высвечивания, выявление природы эмиссий (что стимулировало лабораторные исследования скоростей реакций, излучательных характеристик атомов и молекул), морфология, диагностика атмосферных параметров и др. Все аспекты указанной проблемы сохраняют актуальность и в настоящее время. Кроме того, в связи с глобальными проблемами изменения климата, космической погоды, экологии возникли новые задачи и аспекты, относящиеся к собственному свечению атмосферы. Так, накопленный к последнему времени многолетний материал по собственному свечению атмосферы позволил привлекать его для исследования и интерпретации выявленных тенденций глобальных и долговременных изменений в атмосфере Земли. В последние десятилетия стала очевидной роль долготной и региональной зависимостей в собственном свечении атмосферы, указывающих на его тесную связь с нижележащей атмосферой и/или подстилающей поверхностью. Над отдельными крупными регионами континентального масштаба с различными геофизическими условиями следовало ожидать отличий в характеристиках собственного свечения атмосферы и его вариациях. В то же время, к моменту выполнения настоящей работы основные сведения о свечении верхней атмосферы в средних широтах были получены по данным европейских и американских станций.

Собственное излучение атмосферы Земли является отражением фундаментальных свойств любой газовой среды – обладать собственным излучением, характеризующим его состояние и динамику. Объектом исследования настоящей работы и является это фундаментальное свойство земной атмосферы – собственное излучение в различных гелио-геофизических условиях. Излучение верхней атмосферы Земли является проявлением сложного комплекса физико-химических процессов в атмосфере Земли и явлений на Солнце. Собственное излучение верхней атмосферы - геофизическое явление, которое возникает в результате диссоциации, ионизации и возбуждения атмосферных составляющих под действием электромагнитной и корпускулярной радиации Солнца. В настоящее время достаточно хорошо исследованы спектральный состав и регулярные вариации излучения основных эмиссионных атомарных и молекулярных линий и полос верхней атмосферы Земли, полученные осреднением данных наблюдений за длительные периоды – ночи, месяцы, годы. Это позволило в последние годы перейти к созданию эмпирических моделей регулярных вариаций основных эмиссий излучения верхней атмосферы. Важно, что регистрация излучения верхней атмосферы являлась одним из первых инструментальных методов исследования верхней атмосферы, для которого получены одни из самых длинных рядов инструментальных наблюдений для рассматриваемой области высот атмосферы.

Значительно в меньшей степени изучены нерегулярные вариации оптического излучения атмосферы при гелио-геофизических возмущениях различной природы, которые позволяют изучать обширный круг явлений, связанных с солнечной активностью, магнитосферно-ионосферными взаимодействиями, взаимодействиями между нижними и верхними слоями атмосферы, литосферно-атмосферными связями. Нерегулярные вариации среднеширотных эмиссий связаны с процессами распространения возмущений в верхней атомсфере Земли типа внутренних и планетарных волн при геомагнитных бурях, стратосферных потеплениях, землетрясениях, запусках космических аппаратов, прохождении метеорологических образований и других быстропротекающих процессов. Между тем для создания полных моделей поведения эмиссий верхней атмосферы, решения ряда практических и научных задач требуется учет и знание закономерностей всех видов возмущений.

Накопленные в течение прошлого столетия знания позволили научному сообществу подойти к решению проблем изменения климата, космической погоды, катастроф различной природы и их проявлений в атмосфере Земли, требующих комплексного подхода и понимания взаимосвязей между литосферой, атмосферой Земли, околоземным космическим пространством, явлений на Солнце. В этой связи одним из направлений исследований, способствующих решению отмеченных проблем, может являться изучение свойств собственного излучения верхней атмосферы в взаимосвязи с климатическими изменениями.

В исследованиях атмосферы Земли заключены и познавательные, философские аспекты изучения окружающего нас мира, связанные с происхождением и эволюцией планет и их атмосфер.

Цель диссертационной работы состояла в исследованиях закономерностей ночного излучения верхней атмосферы в эмиссионных линиях 557.7 и 630 нм в средних широтах Азиатского континента, позволяющих расширить представления о планетарном распределении, многолетних регулярных и нерегулярных вариациях собственного свечения атмосферы.

Методы исследований. В качестве основных методов исследований в работе используются экспериментальные методы получения информации об оптическом излучении атмосферы, методы статистического анализа экспериментальных данных для выявления их закономерностей, методы вычислений характеристик атомных и ионных ансамблей – заселения спектральных уровней и поляризационных моментов, для интерпретации полученных экспериментальных данных.

Достоверность и обоснованность полученных результатов. Достоверность полученных в работе результатов и выводов обусловлена использованием большого экспериментального материала, сопоставлением с моделями и результатами других исследователей, применением апробированных методов экспериментальных исследований и математических и статистических методик обработки результатов. На работы и результаты автора имеются ссылки отечественных и зарубежных исследователей.


Научная новизна работы состоит в том, что в ней:



  1. Разработаны и внедрены оригинальные методы и устройства для регистрации сверхслабых нестационарных световых потоков лабораторной плазмы и атмосферы Земли.

  2. Впервые для региона Восточной Сибири получены данные о характеристиках основных атмосферных эмиссиях 557.7 и 630 нм при различных геофизических условиях, уровнях солнечной и геомагнитной активности. Отдельные виды зарегистрированных вариаций атмосферных эмиссий типичны для всей среднеширотной зоны Азиатского континента и исследованы впервые.

  3. Впервые для региона Восточной Сибири исследованы среднеширотные сияния при больших геомагнитных бурях (геомагнитные бури 24-25 марта 1991 г., 6-7 апреля 2000 г., 31 марта 2001 г., 29-31 октября и 20-21 ноября 2003 г. и др.), во время которых на широтах ~ 50º N были отмечены проявления субавроральной и авроральной ионосферы.

  4. Впервые в средних широтах (~ 50º N) Азиатского континента зарегистрированы SAR-дуги при высоких уровнях геомагнитной активности, дополняющих морфологию SAR-дуг Азиатского континента, полученную ранее в субавроральных широтах (Якутск) при умеренных уровнях геомагнитной активности.

  5. Впервые для Байкальской сейсмической зоны показано влияние сейсмической активности на уровни и вариации атмосферной эмиссии 557.7 нм.

  6. Исследован сезонный ход атмосферной эмиссии 557.7 нм в регионе Восточной Сибири, указывающий на существование региональных (долготных) особенностей в характеристиках атмосферной эмиссии 557.7 нм, связанных, в частности, с проявлениями стратосферных потеплений.

  7. Исследованы особенности поведения вариаций атмосферных эмиссий 557.7 и 630 нм в 23-м солнечном цикле.

  8. Обнаружены и исследованы субвизуальные оптические вспышки в излучении ночной среднеширотной атмосферы, предложен механизм их образования и проанализирован возможный источник оптических вспышек – микровсплески электронных потоков.

  9. Предложено использовать свечение верхней атмосферы как параметр – индикатор гелио-геофизической обстановки и космической погоды, ввести индексы возмущенности атмосферных эмиссий.



Научная и практическая значимость работы.



  1. Полученные данные о свечении верхней атмосферы Земли в ранее не исследованной широтно-долготной зоне имеют важное значение для изучения глобальных распределений параметров атмосферы, их вариаций и региональных особенностей при гелио-геофизических возмущениях.

  2. Результаты проведенных исследований расширяют и существенно дополняют знания об оптических явлениях и связанных с ними физических процессов верхней атмосферы средних широт.

Результаты работы можно использовать для исследования механизмов и процессов влияния гелио-геофизических возмущений на структурные параметры и динамику средней и верхней атмосферы Земли, трендов атмосферных параметров; при анализе результатов наблюдений и моделирования эффектов естественных и искусственных воздействий типа геомагнитных бурь, землетрясений, солнечных и лунных затмений, запусков космических аппаратов, антропогенных изменений в атмосфере Земли; при оптическом мониторинге и прогнозе состояния атмосферы, гелио-геофизической обстановки и космической погоды.


Основные положения, выносимые на защиту:


1. Результаты систематических многолетних исследований характеристик излучения верхней атмосферы в линиях атомарного кислорода 557.7 и 630 нм в ранее не исследованной широтно-долготной зоне Азиатского континента, позволяющие расширить представления о планетарном распределении свечения атмосферы и установить новые особенности излучения верхней атмосферы при гелио-геофизических возмущениях различной природы.

2. Характеристики среднеширотных сияний во время больших и экстремальных геомагнитных бурь в 23-м солнечном цикле. Экспериментальные факты регистрации SAR- дуг в средних широтах Азиатского континента при высоких уровнях геомагнитных возмущений. Межгодовые вариации атмосферных эмиссий 557.7 и 630 нм в 23-м солнечном цикле.

3. Характеристики и физическая интерпретация обнаруженных оптических вспышек в излучении ночной среднеширотной атмосферы.

4. Региональные особенности вариаций интенсивностей атмосферных эмиссий атомарного кислорода 557.7 и 630 нм в Восточной Сибири, обусловленные стратосферными потеплениями, геомагнитной и сейсмической активностью.

5. Разработанные для лабораторных и натурных исследований способы регистрации сверхслабых нестационарных световых потоков, аппаратура и устройства, позволившие исследовать оптические эффекты, процессы и атмосферные явления в широком диапазоне временных масштабов от ~ 10-6 до 104 сек.


Личный вклад автора.


Диссертационная работа является результатом более чем 30-летних исследований автора. В совместных работах и публикациях, относящихся к исследованию свечения атмосферы Земли участие и вклад автора были определяющими, а результаты, выносимые на защиту в настоящей работе, получены лично автором. В совместных работах и публикациях, связанных с лабораторными экспериментами, участие автора заключалось в постановке и проведении оптических и спектральных измерений, анализе и обсуждении полученных результатов.


Апробация работы.


Материалы диссертации докладывались на Всесоюзной конференции по высокоскоростной регистрации быстропротекающих процессов (Москва, 1975); Всесоюзной конференции по плазменной астрофизике (Иркутск, 1976); XV и XVI международных конференциях по явлениям в ионизованных газах (Минск,1981; Дюссельдорф, 1983); Российской конференции "Взаимодействие космических аппаратов с окружающей средой" (Иркутск, 1995); Ассамблее IAGA (Упсала, 1997); Международной конференции "Физика ионосферы и атмосферы Земли" (Иркутск, 1998); Ассамблее IUGG (Бирмингем, 1999); Международной конференции “Солнечная активность и ее земные проявления” (Иркутск, 2000); Международной конференции “The First S-RAMP Conference”(Саппоро, 2000); 33 - 36 Ассамблеях COSPAR (Варшава, 2000; Хьюстон, 2002; 2004; Пекин, 2006); Российско-китайских совещания и конференциях по космической погоде (Иркутск, 2000, 2002; 2004, Пекин, 2001, 2003, 2007); XXVI Генеральной ассамблее EGS (Ницца, 2001); VIII - XIV Международных симпозиумах “Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы” (Иркутск, 2001; Томск, 2002 - 2007); Международной конференции “Моделирование, базы данных и информационные системы для атмосферных наук” (Иркутск, 2001); коллоквиуме COSPAR “Solar-Terrestrial Magnetic Activity and Space Environment” (Пекин, 2001); ); Всероссийских конференциях по физике солнечно-земных связей и солнечно-земной физике (Иркутск, 2001,2004); Международной конференции “ENVIROMIS 2002” (Томск, 2002); 4-й Всероссийской конференция по электронным библиотекам (Дубна, 2002); на научных семинарах ИСЗФ СО РАН.


Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка цитируемой литературы из 409 наименований. Общий объем диссертации составляет 260 страниц, включает 44 рисунка и 3 таблицы.


Основное содержание работы


Во Введении обосновывается актуальность темы диссертации, определяются предмет и цель исследований, отмечается научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту и дано краткое изложение содержания диссертации.

В первой главе обзорного характера даются общие сведения о собственном свечении верхней атмосферы Земли, оптических явлениях и эффектах в средней и верхней атмосфере Земли при гелио-геофизических возмущениях. Отмечается, что свечение атмосферы Земли, возникающее на высотах атмосферы ~ 80-1000 км, обусловлено несколькими видами люминесценции - фотолюминесценцией, хемилюминесценцией, флуоресценцией, связанных с определенным диапазоном высот, определенными атмосферными составляющими и обладающих различными морфологическими особенностями. Описываются основные механизмы возбуждения атомарных линий и молекулярных полос в излучении верхней атмосферы. В настоящее время для собственного свечения верхней атмосферы в средних широтах с различной степенью изученности установлено воздействие солнечной активности, геомагнитных бурь, стратосферных потеплений, тропосферных циклонов, метеорной активности, землетрясений, запусков космических аппаратов, орографических эффектов, солнечных и лунных затмений, искусственных воздействий и других гелио-геофизических явлений. В излучении среднеширотной атмосферы отмечаются также явления типа оптических вспышек. Анализ опубликованных работ, позволяет, по-видимому, говорить в настоящее время о нескольких типах оптических вспышек и пульсаций в излучении атмосферы, источником которых могут быть различные явления. Среди последних можно отметить всплески космического рентгеновского и гамма-излучений, высотные молниевые разряды, импульсные ионосферно-магнитосферные процессы.

Проведенный обзор оптических явлений и эффектов в средней и верхней атмосфере Земли при гелио-геофизических возмущениях позволил сформулировать следующие выводы.

1. В настоящее время относительно хорошо исследованы спектральный состав и регулярные вариации излучения основных эмиссионных линий и полос верхней атмосферы Земли больших временных масштабов (суточные, сезонные, многолетние) в отдельных широтно-долготных зонах. Это позволило в последние годы перейти к созданию эмпирических моделей регулярных вариаций основных эмиссий излучения верхней атмосферы.

2. Существует большое количество источников нерегулярных возмущений излучения верхней атмосферы различной природы, пространственно-временных масштабов и областей локализаций – от литосферных до внеатмосферных космических.

3. Морфология большинства нерегулярных возмущений свечения атмосферы исследованы недостаточно. Для отдельных типов возмущений излучения верхней атмосферы не определены их природа, механизмы, отсутствуют модельные представления.

4. В последней трети ХХ столетия были получены сведения о проявлении в свечении верхней атмосферы таких явлений как внезапные зимние стратосферные потепления, струйные течения, землетрясения, орографические эффекты и другие, которые носят выраженный региональный характер. В последние 10-15 лет появились экспериментальные указания на существование в средних широтах долготных зависимостей свечения верхней атмосферы, относящегося к области мезосферы и мезопаузы, которые указывают на возможное влияние нижней атмосферы и/или подстилающей поверхности. Указанные обстоятельства позволяют рассматривать собственное свечение верхней атмосферы Земли как явление, обладающее региональными особенностями. В этом случае, над отдельными крупными регионами с различными геофизическими условиями и степенью континентальности могут иметь место отличия в характеристиках собственного свечения атмосферы и его вариациях.


Во второй главе приведено описание используемых в ИСЗФ СО РАН методов и аппаратуры для регистрации собственного излучения атмосферы Земли и применение результатов лабораторных экспериментов в геофизических исследованиях.

В оптических исследованиях атмосферы могут быть выделены этапы, связанные с применяемыми типами приемников излучения (визуальные, фотографическая пластинка, фотоэлектронные умножители, электронно-оптические преобразователи, полупроводниковые приборы с накоплением заряда – ПЗС или CCD системы), спектральной аппаратурой (от простых призменных систем до современных Фурье-спектрометров и светосильных интерферометров), с соответствующими методами регистрации и обработки сигналов. Каждый этап позволял и позволяет получать принципиально новые сведения об исследуемых атмосферных явлениях и процессах. Составной и важной частью атмосферных исследований являются лабораторное моделирование и лабораторный эксперимент.

Регистрация собственного свечения атмосферы Земли относится к сложным техническим задачам. Основной причиной этого является очень малая интенсивность свечения, составляющая для атмосферы Земли порядка 10–8 от яркости дневного неба. Используемая для регистрации собственного свечения атмосферы аппаратура включает спектрометры для анализа и исследования спектрального состава оптического излучения атмосферы, комплекс фотометров с интерференционными фильтрами, телевизионные мониторы и CCD – камеры для регистрации изображений излучающих атмосферных явлений.

Кратко результаты, изложенные во второй главе, можно сформулировать следующим образом:

Для проведения лабораторных и натурных исследований нестационарных излучающих процессов и атмосферных явлений при непосредственном участии автора была разработана и изготовлена серия оптической и спектральной аппаратуры – фоторегистраторов, TV-мониторов, спектрометров, спектрографов, интерферометров, фотометров с использованием высокочувствительных приемников различного типа – фотоэлектронных умножителей, электронно-оптических преобразователей, приборов с зарядовой связью.

Реализованные способы регистрации сверхслабых световых потоков позволили исследовать оптические эффекты, процессы и атмосферные явления в широком диапазоне временных масштабов от 10-6 до 104 сек. Появление в арсенале экспериментальных исследований и внедрение в практику геофизического эксперимента принципиально новых приемников света позволили исследовать процессы и явления ранее не доступные для регистрации.

При изучении в лабораторном эксперименте пробоя газа в θ-пинче, возбуждаемого вакуумно-поверхностным разрядом, при давлении Р ~ (2-5)*10-4 Торр., близких к атмосферному давлению на высотах 95-100 км, было обнаружено импульсное послесвечение газа, возникающее через 0-100 сек после окончания вакуумно-поверхностного разряда, стимулированное наложением квазистационарного магнитного поля 400 –2000 Э или импульсным повышением давления газа. Предположительно импульсное послесвечение газа связанно с развитием электризационного разряда.

В лабораторном эксперименте с плазменным ускорителем типа УЗДП были получены скорости и плотности плазменных потоков ≤ 10 6 см/сек и 1012 см-3 соответственно, близкие к параметрам в набегающих атмосферных потоках на поверхности космических аппаратов на орбитальных высотах. Распределение населенностей атомных и ионных уровней в плазменных потоках носит неравновесный характер. Для атомных уровней неравновесность представлена ионизационным типом.

При исследовании лабораторных токовых слоев получены оптические отображения пространственно-временных характеристик модуляции токовых слоев в θ-пинче с антипараллельными магнитными полями. Исследовано взаимодействие 2-х токовых коаксиальных слоев в предложенной плазменной ловушке магнитного потока.

Разработаны оригинальные источники плазмы, в которых плазма может быть получена путем предварительной электризацией поверхности диэлектрика и последующего повышения давления газа или использования электродов специальной формы.

Третья глава посвящена исследованию собственного излучения верхней атмосферы Земли при геомагнитных возмущениях и геомагнитных бурях, межгодовым вариациям атмосферных эмиссии 557.7 и 630 нм в 23-м солнечном цикле.

Геомагнитные возмущения относятся к важнейшим геофизическим явлениям солнечного происхождения, вызывающим возмущения в атмосфере Земли. Особый интерес представляют сильные (Dst ≤ -350 нТл) геомагнитные бури, во время которых в средних широтах регистрируются среднеширотные сияния, статистика оптических проявлений которых исчисляется единицами. Среднеширотные сияния можно считать отдельным видом среднеширотного свечения, т.к. механизмы и процессы возбуждения отличаются от механизмов и процессов возбуждения в свечении ночной атмосферы в невозмущенных условиях.

Наиболее чувствительной к геомагнитным возмущениям является эмиссия 630 нм, в силу зависимости ее от ионизованной компоненты верхней атмосферы. В спокойных условиях основным процессом является диссоциативная рекомбинация. Во время геомагнитных бурь появляется необходимость рассматривать и другие механизмы, например, перезарядку энергичных атомов и ионов, высыпающихся из кольцевого тока, высыпание электронов авроральных энергий, нагрев сверхтепловыми электронами. Морфологические особенности и механизмы формирования наблюдаемых среднеширотных форм сияний по-прежнему остаются предметом исследований в работах последних лет. Некоторые аспекты среднеширотных сияний (СС) не получили к настоящему времени общепринятых объяснений.

При изучении впервые проведенных в области средних широт ~ 50º N Азиатского региона инструментальных наблюдений собственного свечения верхней атмосферы в периоды геомагнитных бурь определены характеристики возмущенных атмосферных эмиссий и установлены следующие закономерности:

Минимальные значения Kp и Dst индексов во время геомагнитных бурь, начиная с которых можно ожидать на широте г. Иркутска (52º N) возмущения в атмосферных эмиссиях (в зените) составляют значения Kp ≈ 5 и Dst ≈ - (50-70) нТ. Выявлено 4 типа вариаций интенсивности атмосферных эмиссий, соответствующих различным уровням и фазам магнитных бурь: волнообразные колебания интенсивности атмосферной эмиссии 630 нм; значительное возрастание интенсивности атмосферной эмиссии 630 нм (среднеширотные сияния типа “d”, главная фаза магнитной бури); возмущение атмосферных эмиссий 557.7 нм, 630 нм и 391.4 нм аврорального типа; SAR – дуги (фазы восстановления магнитных бурь). Максимальные зенитные интенсивности эмиссии 630 нм, зарегистрированные в периоды больших геомагнитных бурь, имели значения ~ 19 кРл. Во время гигантской магнитной бури 20 ноября 2003 г. отмечались вариации авроральных эмиссий 557.7 и 391.4 нм, коррелирующие с суббуревой активностью. Интенсивность эмиссии 557.7 нм достигала значений ~ 11 кРл. СС отмечались на более низких широтах, чем обычно указывают для полярных сияний.

Среднеширотные сияния, соответствующие главной фазе магнитной бури, в рассматриваемой долготной зоне преимущественно наблюдаются во вторую половину ночи, что интерпретируется существованием UT зависимостей параметров источников среднеширотных сияний. Следствием является существование долготной зависимости вероятности регистрации среднеширотных сияний.

Впервые в области средних широт ~ 50º N в Азиатском регионе в период очень сильных магнитных бурь (Dst ≤ - 300 нТл) зарегистрированы SAR-дуги, характеристики которых в описываемых условиях отражают динамику и состояние ионосферно-магнитосферных структур (в частности, плазмопаузы) при экстремальных уровнях геомагнитных возмущений.

Зарегистрированные характеристики среднеширотного сияния 20 ноября 2003 г. во время гигантской магнитной бури, статистика магнитных бурь по Dst индексу и его корреляция с интенсивностью эмиссии 630 нм во время геомагнитных возмущений позволили утверждать, что среднеширотное сияние 20 ноября 2003 г. может быть отнесено к экстремально наблюдаемым как в месте локализации ГО ИСЗФ СО РАН, так и в других среднеширотных зонах. Вероятно, среднеширотное сияние 20 ноября 2003 г. может дополнить список наиболее знаменитых сияний (Great aurora).

В таблице 1 приведены основные данные о больших геомагнитных бурях и зарегистрированных максимальных интенсивностях эмиссий 630 и 557.7 нм во время СС в ГО ИСЗФ СО РАН в период с 1989 по 2008 гг. Тип бури дается по классификации NOAA (http://sec.noaa.gov/NOAAscales/index.html).

Таблица 1. Характеристики геомагнитных бурь и значения интенсивностей

эмиссий 630 и 557.7 нм







Дата

Тип бури


Kp max

Ap


Dst min (нTл)

I max630 нм (кРл)

I max557.7 нм (кРл)

Фаза бури

1

24/03/1991

G4

9-

161

-281

~2.6




Гл

2

25/03/1991

9-

130

-298

~0.6




Вс

3

03/02/1992

G4

8-

92

-170

~0.3




Вс

4

06/04/2000

G4

8+

82

-287

~2.77




Гл

5

07/04/2000

9-

74

-288

~0.5




Вс

6

31/03/2001

G4

9-

192

-358

~3.1

~1.5

Вс

7

21/10/2001

G4

8-

57

-166

~0.57




Гл

8

22/10/2001

7+

96

-166

~0.67




Вс

9

29/10/2003

G4

9-

204

-345

≥2.9 (4.3-7.1)




Гл



11

20/11/2003

G4

9-

150

-465

~19.4

~11.1

Гл
  1   2   3

Похожие:

Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconАтмосфера планет, моделирование, мониторинг, электромагнитное излучение, дистанционные спутниковые и наземные методы, ионосфера, магнитосфера, сейсмология
Феры, микрофизические и оптические характеристики атмосферного аэрозоля, теория переноса излучения в атмосфере, теория распространения...
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconГудбай, Америка!
Книги рекордов Гиннесса Георгием Гончаровым. Его многодневные дальние велопутешествия неизменно привязываются к приполярным, а то...
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconРеферат по химии по теме: «Азот как составной элемент атмосферы Земли»
Цель: изучить свойства азота и природных его соединений, совершенствовать знания о строении атомов
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconКраткое содержание курса
Земли (её основные оболочки, особенности их выделения); строение земной коры, ёе основные слои, особенность строения земной коры...
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconОсобенности подготовки спортивного резерва в ведущих спортивных державах. Глава 5 Германия
Фрг. Все они состоят в каком-то обществе. Восемьдесят тысяч таких обществ образуют единый федеральный союз, структура которого учитывает...
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconМетодическое обеспечение дисциплины тезисы лекций утверждаю
Ознакомить с особенностями топографии мышц головы и шеи. Дать принципы классификации мышц туловища, особенности мышечно-фасциальных...
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconРеферат на тему: “Теория происхождения Земли.” Проверил: доц. Конопихин А. А
Дифференциация мантии и образование коры, гидросферы и атмосферы
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconКонспект лекций по «Термодинамике атмосферы»
«Термодинамика атмосферы» изучает термические режимы атмосферы и их устойчивость. Атмосфера является одной из подсистем климатической...
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconМосковский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова Географический факультет Кафедра Физической географии мира и геоэкологии
Данные дзз, полученные скосмического аппарата (КА), характеризуются большой степенью зависимости от прозрачности атмосферы. Поэтому...
Излучение верхней атмосферы земли в средних широтах азиатского континента и его региональные особенности iconГлобальные Последствия Загрязнения Атмосферы
СО2, чем его содержится в атмосфере. Океан – мощный резервуар, регулирующий газовый состав атмосферы. Но демпферные возможности океана...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzdocs.docdat.com 2012
обратиться к администрации
Документы
Главная страница