Upload
jerome-chapman
View
41
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ДОЛГОПЕРИОДНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ СКОРОСТИ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА ПО ВЫСОКОШИРОТНЫМ ГЕОМАГНИТНЫМ ДАННЫМ. Р. Лукьянова* , **, К. Мурсула***, А. Козловский*** * Арктический и антарктический НИИ ** ИКИ РАН *** Университе * т Оулу, Финляндия. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
ДОЛГОПЕРИОДНАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ СКОРОСТИ
СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА ПО ВЫСОКОШИРОТНЫМ
ГЕОМАГНИТНЫМ ДАННЫМ
Р. Лукьянова*, **, К. Мурсула***, А. Козловский***
* Арктический и антарктический НИИ ** ИКИ РАН
*** Университе*т Оулу, Финляндия
• Сигнал высокоскоростных потоков СВ в вековом ходе геомагнитного поля в высоких широтах
• Высокоскоростные потоки и интенсивность суббуревого электроджета
• Корреляция VСВ и геомагнитных параметров ΔZ в полярной шапке и ΔH в авроральной зоне
• Реконструкция VСВ по данным обс. Годхавн (с 1926) и Соданкюля (с 1914)
• Экстремальные события 2003 и 1952 гг. в контексте солнечного магнитного цикла
Реконструкция VСВ по аа индексу
Lockwood et al., 2009
R=0.85
VСВ
аа
VCB
Реконструкция Измерения Максимумы измеренной VСВ
. 350 400 450 500 550350
400
450
500
550
VC
B р
екон
стр.
VCB
измеренная
1974 1983 1994 2003
THL 88.5o
RES 83.1o DRV -75.1o
CSY -76.3o
2003
2003
Нарушение плавности векового хода вертикальной (Z)
компоненты геомагнитного поля в полярных шапках в 2003 г.
>99.99%< 0.01%
Внешнее поле Главное поле
Quiet
Dist
N
SУсиление Z (и спокойный, и возмущенный уровни) в северном июжном полушариях за счет внешнего поля
Усиление какой М-И токовой системы привело к скачку Z? В полярных широтах вклад в Z компоненту могут вносить
те токи М-И системы, которые текут по (квази)круговой траектории вокруг полюса. Магнитный эффект следующих токов может усиливать Z в полярных
шапках как северного, так и южного полушарий:1) кольцевой ток (RC)2) ионосферный ток вокруг полюса при ММП By< 0 (DPY)3) западный электроджет (WEJ)
Z
Z
H
RC
WEJ
DPY(ММП Ву<0)
-0,5
0,0
0,5
400
500
600
1970 1980 1990 2000 2010
-30
-20
-10
0
IMF
BY
nT
VC
B k
m/c
Dst
nT
2003 2003
<
>
WEJ
DPY
Параметр ΔZ на полярной обс. Годхавн
ΔZ = Zd – ZqZd – ср.годовой возмущенный уровень
(по 5 мСд) Zq – ср.годовой спокойный уровень (по 5 мВд)
• Пики ΔZ на спаде солн. циклов
• Экстремальные события VCB
в 1952 и 2003 гг.
Zq
Zd
Zсреднегод.
Реконструкция VСВ по параметру ΔZ GDH
10 20 30 40 50
400
450
500
550
600
VC
B и
змер
енна
я ,
км/с
Z нТл
R = 0.82
VCB = 336.7 + 4.5 ∙ ΔZ
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010350
400
450
500
550
600
VCB
Lockwood et al., 2009
1952 1973 1983 1994 2003
Реконструкция VСВ по горизонтальной (Н) компоненте авроральной обсерватории Соданкюля с 1914 г.
Вековой ход среднегодовых значений H, Hd, Hq и ΔH = Hd – Hq
H(нТл)
Hd Hq(нТл)
1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 20100
20
40
60
SOD
H
, нТ
л
1952
1960
2003
150 200 250
400
450
500
550
600
R = 0.83
VC
B и
змер
енна
я
H , нТл
1960 1970 1980 1990 2000 2010
-30
-20
-10
0
Реконструкция VСВ по параметру ΔН = Hd - Hq в MLT секторе субуревого западного электроджета
Суточный ход ΔH SOD
VCB = 271.5 +1.2 ∙ ΔH
WEJ: UT = 20 – 23 MLT = 22.5 – 01.5
120 140 160 180 200 220 240
400
450
500
550
600
VC
B и
змер
енна
я
H , nT
R = 0.85
VCB = 252 +1.3 ∙ ΔH
Дополнительная коррекция по Dst < -20
1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010350
400
450
500
550
600
VCB
1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
350
400
450
500
550
600
Сравнение реконструкций по ΔH SOD и ΔZ GDH
Реконструкция VСВ как среднее по ΔH SOD и ΔZ GDH
Измеренная VСВ и реконструкция по ΔH SOD
1952 2003
15 16 17 18 19 20 21 22 23
Экстремальные VCB в 1952 и 2003
Суточная вариация ΔН SOD для каждого месяца года
1952: ВСП на спаде цикла, предшествующего гранд-максимуму, т.е. сильному тороидальному полю предшествовало столь же сильное полоидальное поле; VСВ была повышенной в течение нескольких месяцев подряд.
2003: Спорадическая (импульсная) активность: мощный эффект только в октябре ; ВСП на спаде цикла, предшествующего глубокому минимуму.
WEJ WEJ WEJWEJ
Выводы
• Высокоскоростные потоки СВ на спаде солнечного цикла вызывают усиление суббуревого западного электроджета. При экстремальных ВСП СВ эффект возмущения электроджета проявляется в нарушении обычно гладкого и медленно меняющегося векового хода вертикальной (Z) компоненты геомагнитного поля в полярных шапках.
• По среднегодовыми значениями ∆Z (разность между наиболее возмущенным и спокойным уровнями) на полярной обс. GDH, а также по значениями ∆Н на авроральной обс. SOD восстановлен ряд среднегодовых значений VСВ в доспутниковую эру с 1914 г.
• Анализ показал, что экстремальное событие в солнечном ветре, аналогичное по мощности событию 2003 г., произошло в 1952 г. на спаде солнечного цикла 18, за которым следовал масимум солнечных пятен.