Электромагнитные поля в биосфере. Том 1 - Красногорская Н.
Скачать (прямая ссылка):
Исследования последних лет показали, что для возникновения и развития магнитосферной бури большую роль играет не только плотность и скорость частиц СВ, но и ШП, уносимое потоком частиц из Солнца. Несмотря на небольшую величину этого поля (несколько нанатесл) от его
направления зависит геоэффективность плазменного потока СВ. Установлено , что суббуря развивается в основном при повороте вертикальной компоненты MMII к югу (перпендикулярно плоскости эклиптики). Воздействие МП на состояние магнитосферы обьясняетоя механизмом пересоедине-ния на границе магнитосферы силовых линий ММП и ГМП. Выделяемая при этом энергия и служит, по-видимому, пусковым механизмом для генерации магнитосферной суббури. Кроме того, от направления азимутальной компоненты ММП зависят вариации в приполюсных областях, куда ММП имеет прямой доступ через каспы. Обнаружены такке корреляции ММП с другими геофизическими явлениями, например, с состоянием ионосферы, некоторыми тропосферными процесоами и т.д., что указывает на исключительно большое значение ММП в развитии физических явлений в околоземном пространстве.
Заканчивая описание магнитной бури, следует указать, что общая энергия, поступающая в магнитосферу во время бури, колеблется в пределах 10*® - I0*7 Две, поток энергии ~ Ю*3 Дж.с Это составляет I0-8- 10“® от общей энергии волнового и корпускулярного излучений Солнца во время активных процессов.
Изложенные выше представления о природе магнитных возмущений объясняют многие, давно известные свойства возмущений, а именно [ 3 ] :
1) широтное распределение возмущенности с основным максимумом в зоне авроральной активности;
2) возмущенный суточный ход: в средних широтах один максимум приходится на вечерние часы, в полярных широтах имеются два максимума -утренний и вечерний;
3) сезонный (годовой) ход с максимумами в эпохи равноденствий, обусловленный тем, что Земля в течение года проектируется на различные гелисграфические широты Солнца, а следовательно, на различные активные области;
4) 11-летний циклический ход, следующий за 11-летними колебаниями солнечной активнооти с запаздыванием максимумов магнитной активности на 1-3 года [ 4 ] ;
5) 27-дневную повторяемость магнитных возмущений, объясняющуюся 27-дневным синодическим периодом вращения Солнца;
4. Зак.1895
6) запаздывание магнитных возмущений на .2-4 дня относительно прохождения активных областей на Солнце через центральный меридиан (определяется скоростью потоков СВ).
Эти закономерности, а также некоторые корреляционные связи магнитной возмущенноеги с другими гелио- и геофизическими явлениями получены не только путем анализа отдельных возмущений, но также путем статистических исследований магнитных характеристик, т.е. числовых и балловых оценок воэмущенности. В настоящее время для характеристики магнитной активности чаще всего употребляются индексы К, АЕ, .
Индекс К - грехчасовая 10-балловая характеристика: 0 - совершенно спокойное поле, 9 - очень сильное возмущение. Баллы К-индекса даются в соответствии с амплитудой колебаний магнитных элементов, причем амплитудные шкалы для обсерваторий в разных широтных зонах подобраны' так, чтобы по возможности распределения К-индексов сделать одинаковыми на всей мировой сети оосерваторий. Среднее значение К по нескольким субавроральным обсерваториям, определенное с точностью до 0,1 и обозначаемое Кр , является наиболее объективной мерой магнитной активности в планетарном масштабе. Для оценок активности суток в целом используются Z К или Z Кр , а также суммы "Ж. ар, где CLp - приведенная амплитуда колебаний поля за трехчасовой интервал.
Индекс АЕ основан на амплитудах колебаний (расстоянии между верхней и нижней огибающими) записей поля в обсерваториях, расположенных на широтах зоны полярных сияний и равномерно распределенных по долготе.. Индекс АЕ является мерой активности полярных электроструй. Его можно представить с неограниченным временным разрешением, однако для практических целей используются 2,5-минутные и часовые значения.
В средних и низких геомагнитных широтах в качестве меры изменения поля часто используют среднечасовые значения горизонтальной составляющей поля отдельной обсерватории или индекс 3)st » полученный осреднением значения Нр на 3-7 низкоширотных обсерваториях, распределенных более или менее равномерно по долготе. Использование магнитных характеристик дает возможность количественного оформления статисти-чеоких закономерностей и связей (в том числе магнитобиологических).
Группа короткопериодных колебаний (КПК) по своей структуре и природе существенно отличается от рассмотренных выше макровозмущений. КОК объединяют вариации с периодами от долей секунд до 10 мин и более.
Они разделяются на устойчивые периодические колебания Рс (рис.16,а) и иррегулярные колебания Pi (рио.16,6), которые в свою очередь делятся на подгруппы (см. табл.2) в зависимости от величины периода Т /4,5/.
Амплитуды пульсаций, как правило, растут с увеличением периода. Некоторые типы КПК сопровождают магнитные возмущения и наблюдаются преимущественно в высоких широтах, тогда как другие генерируются исключительно при спокойном поле. Схематическая картина пульсаций во время различных фаз магнитной бури приведена в [5, рис.93] .
