Литература о влиянии Солнца на атмосферу Земли

ПОГОДА ПРОГНОЗ
ПОГОДЫ		 КАРТЫ
ПОГОДЫ		 АЭРОПОРТЫ ОБЛАКА ПТИЦЫ Библио-
тека		 Полезные
ссылки		 FAQ о погоде ФОТО Метео-
клуб
Главная Карта сайта     КАРТЫ ПОГОДЫ для профессионалов ИНФОРМЕРЫ ПОГОДЫ ПУБЛИЦИСТИКА
Добавить в Избранное Написать нам Автор сайта Лирика
Долгосрочный прогноз Термограф Метеограммы (графики погоды)  

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам Pоссии и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Литература о влиянии Солнца на атмосферу Земли

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 0 		Максимальное одновременное количество посетителей: 308 [2 Ноя 2013 22:42]
Гостей - 296 / Участников - 12

 - Начало - Ответить - Статистика - Pегистрация - Поиск -

МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / Литература о влиянии Солнца на атмосферу Земли
<< . 1 . 2 . 3 . 4 .
Автор Сообщение
CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 7 Фев 2025 18:56


Как было показано в ряде работ, влияние солнечной активности в четных и
нечетных 11-летних циклах может носить различный характер. Так, Болотинской [6]
была выявлена связь между частотой формирования крупных аномалий давления в
Арктике и 22-летним циклом солнечной активности. В нечетных циклах эти параметры
изменяются в фазе, а в четных циклах – в противофазе. В последующих работах
Болотинской [7] было обнаружено, что на фоне роста солнечной активности в четных
циклах происходит увеличение повторяемости зональных форм атмосферной
циркуляции, в нечетных циклах – меридиональных форм. Карклиным [28], Олем и
Слепцовым-?елевичем [48] был обнаружен противоположный характер колебаний
атмосферного давления в умеренных и высоких широтах северного полушария в ходе
четных и нечетных 11-летних солнечных циклов. В максимумах нечетных циклов
наблюдалось понижение атмосферного давления в умеренных широтах и его
повышение в высоких широтах. В максимумах четных циклов наблюдалась обратная
ситуация: в поясе умеренных широт атмосферное давление возрастало, а в низких
широтах – понижалось.
Следует отметить, что в некоторых атмосферных параметрах могут одновременно
прослеживаться декадные и бидекадные циклы. Например, в работе Пудовкина и
Любчича [51] было показано, что приземная температура воздуха в Ленинграде (60 N)
наряду с 11-летними вариациями, испытывает также и 22-летние. Результаты
спектрального анализа чисел Вольфа, вариаций зимних температур в Санкт-Петербурге
за период 1775-1982 гг. и индекса геомагнитной активности С9 приведены на рис. 1.3.
Как можно видеть из рисунка, в спектрах температуры и индекса геомагнитной
активности С9 обнаруживаются близкие по амплитуде гармоники длительностью 11 лет
и 22-23 года.
Приведённые выше данные свидетельствуют о том, что наблюдаемые 22-летние
вариации климатических параметров могут быть обусловлены соответствующими
вариациями потоков ГКЛ и геомагнитной активности.

Подобная зависимость прослеживается также при анализе других
метеорологических характеристик. Например, Тинсли и др. [176] было показано, что
смещение к северу траекторий североатлантических циклонов в минимумах солнечной
активности (при максимуме потоков ГКЛ) более выражено при западной фазе КДК.
Лабицке [123] обнаружили, что число циклонов в западной части Северной Атлантики
понижается в периоды максимумов солнечной активности (при минимуме потоков ГКЛ)
также при западной фазе КДК. Пудовкиным и Веретененко [151] было показано, что при
западной фазе КДК лучше выражена связь между интенсивностью зональной
циркуляции и вариациями ГКЛ. Аналогичная зависимость от фазы КДК была выявлена
также при исследовании связей между потоками приходящей суммарной солнечной
радиации и различными солнечными/геофизическими индексами [16, 195, 197]. В
работе Бошничка и др. [85] показано, что среднемесячная температура северного
полушария при восточной фазе КДК лучше коррелирует с геомагнитной активностью,
характеризуемой величиной Кр индекса, а при западной фазе КДК – с числами Вольфа.


CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 7 Фев 2025 18:59 - Поправил: CorvusCorax


Следует отметить, что наиболее статистически значимый отклик солнечной
активности в вариациях атмосферных параметров получен на короткопериодных
временных шкалах. Мустелем и его группой [45, 46] были проанализированы вариации
приземного атмосферного давления в ходе геомагнитных возмущений. Исследования
показали, что время реакции атмосферы составляет около 3 суток, при этом
максимальные изменения давления наблюдаются в высокоширотном поясе в зимний
период (декабрь-февраль). Важным результатом исследований Мустеля было выявление
региональности отклика атмосферного давления на геомагнитные возмущения.
В работах ?уурманса и Орта [76, 166, 167] были рассмотрены эффекты
солнечных вспышек в глобальной атмосферной циркуляции. Авторы обнаружили, что
после сильных вспышек на Солнце наблюдается заметное изменение высот
изобарического уровня 500 мбар в умеренных и высоких широтах северного полушария.
При этом имеет место чередование ячеек подъёма и опускания указанного уровня, что
также показывает региональный характер атмосферного отклика.
В работах МакДональда и Робертса [132], Робертса и Олсона [161], исследовалось
влияние геомагнитных возмущений на развитие тропосферных циклонов в северной
части Тихого океана с использованием индекса циклонической завихренности VAI (см.
Приложение 1). В ходе геомагнитных возмущений было обнаружено увеличение
индекса VAI, что свидетельствует об усилении циклонической активности. Олсоном с
коллегами [144] были обнаружены вариации индекса VAI на уровне 500 мбар в
северном полушарии в связи с мощными солнечными вспышками, вызывающими
геомагнитные возмущения. В первые два дня после начала вспышки происходит резкое
возрастание величины индекса VAI на 5-10 %. Далее, по мере развития геомагнитного
возмущения, индекс VAI уменьшается на 5-10 % и достигает минимального значения на 3-4-й день после начала вспышки.
Эффекты геомагнитных возмущений рассматривались также в работах Пудовкина
и Бабушкиной [148]. Авторами было показано, что в ходе интенсивных геомагнитных
бурь (Кр 35) наблюдаются значительные изменения скорости зональной циркуляции
27
атмосферы (см. рис. 1.5). Интенсивность зональной циркуляции характеризуется
индексом Блиновой, который записывается как: A = 103/, где - угловая скорость
движения атмосферы относительно Земли в широтном поясе 45-60N, - угловая
скорость вращения Земли [3]. В работе было обнаружено, что зональная циркуляция
тропосферы начинает усиливаться за два дня до начала геомагнитного возмущения и
достигает максимума на +1й день после его начала. В последующие дни наблюдается
ослабление циркуляции с минимумом на 4й-5
й день. Авторы интерпретировали
первоначальное усиление зональной циркуляции как эффект солнечных вспышек.
Последующее ослабление циркуляции объяснялось влиянием форбуш-понижений
галактических космических лучей, которые, как правило, сопровождают геомагнитные
возмущения.

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 12:41


36-я Всероссийская конференция по
космическим лучам
28 сентября – 2 октября 2020 г. Москва

ЭФФЕКТЫ СОЛНЕЧНЫХ ПРОТОННЫХ
СОБЫТИЙ ЯНВАРЯ 2005 ГОДА В
ВАРИАЦИЯХ ИНТЕНСИВНОСТИ
СТРАТОСФЕРНОГО ПОЛЯРНОГО ВИХРЯ
Веретененко С.В.

https://events.sinp.msu.ru/event/3/attachments/95/ 126/pdf

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 12:54


6. Болотинская, М.Ш. Многолетние преобразования форм атмосферной
циркуляции и их связь с солнечной активностью / М.Ш. Болотинская. - Труды
симпозиума по солнечно-корпускулярным эффектам в тропосфере и
стратосфере. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1973. - 41-46 c.
7. Болотинская, М.Ш. Влияние солнечной активности на частоту формирования
крупных аномалий в Арктике / М.Ш. Болотинская. - Солнечно-атмосферные
связи в теории климата и прогнозах погоды. - Л., Гидрометеоиздат. - 1974. -
80-86 c.


28.Карклин, В.П. 22-летние колебания поля атмосферного давления в умеренных
и высоких широтах в зимнее время / В.П. Карклин, // Труды ААНИИ. - 1973. -
Т. 307. - С. 133-141.

45.Мустель, Э.Р. Солнечные корпускулярные потоки и их воздействие на
атмосферу Земли / Э.Р. Мустель // Научные информации Астрономического
совета АН СССР. - 1968. - N 10. - С. 98-175.
46.Мустель, Э.Р. Современное состояние вопроса о реальности корпускулярноатмосферных связей / Э.Р. Мустель. Солнечно-атмосферные связи в теории
климата и прогнозах погоды. - Л.; Гидрометеоиздат. - 1974. - C. 7-18.

48.Оль, А.И. Влияние 22-летнего цикла солнечной активности на атмосферу
северного полушария Земли / А.И. Оль, Б.А. Слепцов-Шевлевич // Проблемы
Арктики и Антарктики. - 1972. - N 40. - С. 84-94.

132. Macdonald, N.J. Further evidence of a solar corpuscular influence on large-scale
circulation at 300 mb / N.J. Macdonald, W.O. Roberts // J. Geophys. Res. - 1960. -
V. 65. - P. 529-534.

144. Olson, R.H. Short term relationships between solar flares, geomagnetic storms,
and tropospheric vorticity patterns / R.H. Olson, W.O. Roberts, C.S. Zerefos //
Nature. - 1975. - V. 257. - P. 113-115.

151. Pudovkin, M.I Variations of the cosmic rays as one of the possible links between
the solar activity and the lower atmosphere / M.I Pudovkin, S.V. Veretenenko //
Adv. Space Res. - 1996. - V.17. - N 11. - P.161-164.

161. Roberts, W.O. Geomagnetic storms and wintertime 300-mb trough development
in the North Pacific-North America area / W.O. Roberts, R.H. Olson // J. Atm. Sci. -
1973. - V. 30. - P. 135-140.

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 12:56


максимальные отклонения давления наблюдаются в
районах климатического положения основных атмосферных фронтов. Это объясняется
тем, что циклоническая активность в умеренных широтах тесно связана с
атмосферными фронтами. Большинство внетропических циклонов и антициклонов
зарождаются и претерпевают наибольшие изменения в своей эволюции именно во
фронтальных зонах, поскольку для них характерны высокие горизонтальные градиенты
температуры (на порядок больше, чем вне этих зон [39]). Контрасты температур,
наблюдаемые во фронтальных зонах, способствуют интенсивной адвекции
холода/тепла, являющейся энергетической основой для развития внетропических
барических систем [напр., 19, 50]. При этом адвекция холода приводит к формированию
нового или усилению уже существующего циклонического вихря, а адвекция тепла к
зарождению нового или усилению уже существующего антициклонического вихря
[напр., 39].
Таким образом, поскольку вариации давления в ходе рассматриваемых форбушпонижений ГКЛ наблюдаются в области основных атмосферных фронтов, можно
предположить, что они связаны с изменениями в эволюции барических систем,
протекающими на указанных атмосферных фронтах.
Следует отметить, что в проведённом исследовании эффект повышения давления
в ходе форбуш-понижений ГКЛ обнаружен только умеренных широтах
североатлантического региона. При этом в тихоокеанском секторе значимых вариаций
давления не наблюдаются. Это позволяет предположить, что североатлантический
регион является особым регионом северного полушария, в котором наиболее выражена
реакция циклонической деятельности на изменения потоков космических лучей, что
согласуется с результатами работ Веретененко и Тайла [198, 199]. Возможные причины
наблюдаемого различия в характере отклика атмосферы североатлантического и
тихоокеанского регионов обсуждаются ниже.

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 12:57


Следует отметить, что в северном полушарии эффекты форбуш-понижений ГКЛ
обнаружены только в североатлантическом регионе, при этом в тихоокеанском секторе
значимые вариации давления обнаружены не были. Возможным объяснением
наблюдаемого различия в реакции атмосферы на вариации космических лучей является
то, что для тихоокеанского сектора характерны более высокие жесткости геомагнитного
обрезания. Действительно, согласно результатам, представленным на рис. 2.5, в
тихоокеанском секторе жесткости геомагнитного обрезания варьируются в пределах от
~ 2 ГВ до ~ 9 ГВ, что соответствует пороговым энергиям космических лучей
от ~ 1.3 ГэВ до ~ 6.1 ГэВ. В североатлантическом секторе жесткости геомагнитного
обрезания и минимальные энергии составляют 0.5...3.5 ГВ и 0.1...2.7 ГэВ,
соответственно. Очевидно, меньшие величины жесткости геомагнитного обрезания,
наблюдаемые в североатлантическом регионе, допускают высыпания частиц с
меньшими пороговыми энергиями и, как следствие, большими потоками, чем в
тихоокеанском секторе.
Таким образом, одной из возможных причин отсутствия эффектов форбушпонижений в тихоокеанском секторе являются более высокие пороговые энергии
космических лучей, высыпающихся в данном регионе, вследствие чего их потоки в
меньшей степени подвержены модулирующему влиянию солнечной активности.

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 12:58


Синоптический анализ показал, что причиной положительных отклонений
давления, наблюдаемых в областях полярного и арктического фронтов в северном
полушарии, является преобразование подвижных холодных антициклонов,
сформированных в тылу холодного фронта циклона или циклонической серии в
малоподвижные антициклоны, занимающие обширную территорию, и блокирующие
тем самым западно-восточный перенос. Этот процесс приводит к замедлению движения
циклонов в зональном потоке и их ослаблению, что способствует ещё большему росту
давления над Северной Атлантикой, Европой и севером европейской части России.
Таким образом, повышение давления в умеренных широтах северного полушария в ходе
форбуш-понижений ГКЛ обусловлено более интенсивным формированием
блокирующих антициклонов.
Отрицательные вариации давления, наблюдаемые в северном полушарии вблизи
полюса, происходят вследствие смещения траекторий движения североатлантических
циклонов в полярные широты, поскольку вышеуказанные блокирующие антициклоны
препятствуют продвижению циклонов из Атлантики в восточном направлении.
Рассмотрим причины изменения давления в южном полушарии, где были
обнаружены области статистически значимых вариаций давления, наблюдаемых в связи
с форбуш-понижениями ГКЛ. Области в восточной части Южной Атлантики напротив
побережья Земли Королевы Мод и в Южном Океане над морем Дюрвиля, где было
обнаружено повышение атмосферного давления в ходе форбуш-понижений ГКЛ,
совпадают с положением климатических центров действия атмосферы (климатических
циклонов) согласно данным Таубера [66]. Данные климатические центы действия
74
атмосферы формируются из среднеширотных фронтальных циклонов, которые
передвигаются в юго-восточном направлении, останавливаются у берегов Антарктиды и
регенерируют на антарктических фронтах. Таким образом, наблюдаемый в связи с
форбуш-понижениями ГКЛ рост давления указывает на ослабление циклонической
деятельности в указанных областях. Действительно, анализ синоптических карт южного
полушария показал, что рост давления в восточной части Южной Атлантики обусловлен
смещением в эту область субтропического атлантического антициклона, при этом
гребень антициклона простирается в сторону Антарктиды. В связи с этим наблюдается
ослабление циклогенеза в восточной части Южной Атлантики напротив побережья
Земли Королевы Мод.
В то же время рост давления в Южном Океане над морем Дюрвиля также связан с
ослаблением циклогенеза. В большинстве случаев этот процесс обусловлен смещением
антициклона из Большого Австралийского залива по направлению к Антарктиде.
Антициклонический гребень при этом, как правило, доходит до берегов земли Адели.
Данный процесс приводит к смещению траекторий циклонов, формирующихся над
морем Росса, в средние широты, вследствие чего на средних картах наблюдается
область понижения давления, расположенная в восточной части тихоокеанского
сектора.
Таким образом, синоптический анализ показал, что наблюдаемые вариации
атмосферного давления в южном полушарии в связи с форбуш-понижениями ГКЛ,
также как и в северном, не связаны с формированием новых барических образований, а
обусловлены ослаблением циклонической, а также усилением антициклонической
активности в областях расположения основных атмосферных фронтов в умеренных и
высоких широтах.
Исходя из сказанного выше, можно предположить, что более сильные по
амплитуде форбуш-понижения космических лучей вызывают более интенсивный
атмосферный отклик и приводят к большим вариациям давления в указанных регионах.
Для того чтобы проверить это предположение, было проведено сравнение
максимального отклонения давления на +4й день после начала форбуш-понижений с
амплитудой указанных форбуш-понижений ГКЛ.

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 13:00


Для изучения причин наблюдаемого повышения давления в районе
климатического арктического фронта, проходящего над Северной Атлантикой и
побережьем Северного Ледовитого океана, был проведен синоптический анализ
приземных карт погоды с использованием данных [61, 62].
Синоптического анализ показал, что рост давления в указанном регионе
происходит в результате усиления области высокого давления, которая обычно
формируется за холодным фронтом последнего циклона в циклонической серии,
проходящей с Атлантики за Урал вдоль арктического побережья. Обнаружено, что в
связи с исследуемыми форбуш-понижениями ГКЛ над Северной Атлантикой, западной
Европой и Скандинавией происходит интенсивное преобразование подвижных
холодных антициклонов, сформированных в тылу холодного фронта циклона, в
малоподвижные обширные антициклоны, блокирующие западный перенос.
Рассмотрим подробно причины формирования блокирующих антициклонов. Для
того чтобы холодный подвижный антициклон трансформировался в блокирующий
антициклон, который представляет собой высокое и теплое барическое образование, он
должен оказаться над относительно тёплой для текущего сезона подстилающей
поверхностью. Другим благоприятным условием для возникновения и развития
блокирующих антициклонов является сходимость изогипс поля давления. Такая
структура барического поля обычно наблюдается в зимний период над континентами.
По этим причинам блокирующие ситуации чаще всего возникают над восточными
районами Атлантического и Тихого океанов к востоку от теплых океанических течений
[напр., 19].
В результате проведения синоптического анализа также обнаружено, что форбушпонижения сопровождаются переходом антициклонов в блокирующее состояние в 67%
случаев. Для сравнения был проведен расчет частоты возникновения блокирующих
ситуаций в североатлантическом регионе для невозмущенных условий. С этой целью
случайным образом (методом Монте-Карло) были сгенерированы начальные даты 10-
дневных периодов, в течение которых не наблюдались ни солнечные протонные
события, ни форбуш-понижения ГКЛ. Для этих периодов была оценена частота
возникновения блокирующих ситуаций. Результаты анализа показали, что в отсутствие
91
возмущающего влияния космических лучей блокирующие антициклоны в исследуемом
регионе наблюдаются лишь в 43% случаев. Таким образом, частота регенерации
антициклонов в связи с форбуш-понижениями ГКЛ возрастает в полтора раза по
сравнению с невозмущенными условиями.
Переход антициклона в блокирующую стадию приводит к замедлению движения
или полной остановке и ослаблению циклонов, перемещающихся в зональном потоке в
восточном направлении. Указанные выше процессы в целом способствуют ещё
большему росту давления над северной Европой и севером европейской части России.
Таким образом, синоптический анализ показал, что рассмотренные выше вариации
потоков космических лучей не являются причиной формирования новых барических
образований, но могут влиять на эволюцию уже сформировавшихся циклонов и
антициклонов, влияя на их интенсивность, траекторию движения и время жизни.

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 13:01


Синоптический анализ, проведённый в работах Веретененко и Тайла [198, 199],
показал что причиной понижения давления у юго-восточного побережья Гренландии
является регенерация североатлантических циклонов, зарождающихся у
Ньюфаундленда и двигающихся в зональном потоке на северо-восток. Известно, что
регенерации циклонов способствует наличие высокоградиентного поля температуры.
Близость тёплого течения Гольфстрим и покрытой ледниками Гренландии приводит к
тому, что в западной части Северной Атлантики возрастают температурные контрасты,
и тем самым создаются благоприятные условия для усиления циклонической
активности. В работах Веретененко и Тайла [198, 199] также отмечено, что высыпания
высокоэнергичных солнечных протонов могут приводить к изменениям структуры
термобарического поля нижней атмосферы, обострению температурных контрастов и
способствовать более интенсивным процессам регенерации циклонов в указанном
регионе.
Результаты синоптического анализа, приведённые в разделе 3.3 текущей главы,
свидетельствуют о том, что в ходе исследуемых форбуш-понижений ГКЛ наблюдается
более частое возникновение блокирующих антициклонов, т. е. происходит
трансформация холодного и низкого подвижного антициклона, следующего в хвосте
циклонической серии, в высокое стационарное барической образование, блокирующее
западно-восточный перенос воздушных масс. Увеличению частоты формирования
блокирующих антициклонов над североатлантическим регионом способствуют
особенности строения термобарического поля атмосферы. Обычно в зимний период над
западными частями континентов к востоку от теплых океанических течений
наблюдается сходимость изогипс поля давления. Именно такое строение
термобарического поля имеет место над Европой к востоку от теплого течения
Гольфстрим, что способствует естественной регенерации антициклонов в
99
североатлантическом регионе. Таким образом, как в случае солнечных протонных
событий, так и в случае форбуш-понижений ГКЛ не происходит формирование новых
барических образований, но наблюдается интенсификация естественных синоптических
процессов, характерных для района Северной Атлантики.

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 13:02 - Поправил: CorvusCorax


Результаты проведённого исследования свидетельствуют о том, что
обнаруженные в связи с форбуш-понижениями ГКЛ вариации давления в северном и
южном полушариях обусловлены изменениями в эволюции внетропических барических
систем. Известно, что циклоническая активность в умеренных широтах, т.е.
формирование, развитие и перемещение внетропических барических образований
(циклонов и антициклонов) тесно связана со структурой термобарического поля
тропосферы (расходимостью и сходимостью изогипс), а также с температурными
контрастами во фронтальных зонах [напр., 19]. Полученные результаты позволяют
предположить, что в ходе форбуш-понижений ГКЛ происходят изменения структуры
термобарического поля, в результате которых создаются более благоприятные условия
для ослабления циклонической и усиления антициклонической активности в умеренных
широтах обоих полушарий. Возможной причиной предполагаемых изменений могут
быть изменения радиационно-теплового баланса тропосферы, обусловленные
изменениями скорости ионизации под влиянием ГКЛ в вариациях атмосферной
прозрачности и состояния облачности.
Согласно оптическому механизму [53, 54, 119], модуляция поступающей в
нижнюю атмосферу солнечной энергии обусловлена изменениями её оптических
свойств, в связи с тем, что ионизация атмосферы космическими лучами приводит к
102
изменению химического и аэрозольного состава атмосферы. Это, в свою очередь,
вызывает значительные изменения её радиационно-теплового режима. Данные
изменения химического состава атмосферы происходят без значительной временной
задержки [напр., 29, 57, 74, 75, 169, 170], однако для последующих изменений
атмосферной циркуляции требуется некоторое время. Это связано с тем, что на
непосредственный разогрев атмосферы тратится только 1-2% приходящей солнечной
радиации [напр., 8]. Заметные изменения циркуляции происходят в основном за счёт
солнечной радиации, которая сначала поглощается подстилающей поверхностью и
впоследствии переизлучается обратно в атмосферу в виде инфракрасной радиации. В
связи с этим действие оптического механизма более эффективно на длительных
временных шкалах. Таким, образом, наблюдаемые изменения в эволюции
внетропических барических образований умеренных и высоких широт не могут быть
объяснены в рамках оптического механизма солнечно-атмосферных связей.
Более эффективным механизмом регуляции радиационно-теплового баланса
атмосферы являются вариации состояния облачного покрова. Известно, что облака
могут оказывать влияние на эволюцию внетропических барических систем [напр., 39,
40]. Облачность уменьшает приток коротковолновой солнечной радиации к поверхности
Земли, так и количество уходящей длинноволновой радиации, излучаемой земной
поверхностью и атмосферой. Результирующий эффект облачности зависит от широты,
времени года и типа подстилающей поверхности. В летнее время в умеренных и высоких
широтах облачность производит охлаждающий эффект, поскольку препятствует приходу
коротковолновой солнечной радиации. В зимнее время вследствие уменьшения потоков
уходящей длинноволновой радиации увеличение облачности создаёт отепляющий
эффект. Таким образом, в летний период появление облачности в циклоне будет
способствовать понижению температуры в его центре, уменьшению адвекции холода за
счёт уменьшения разности температур и ослаблению циклонического вихря. В зимний
период облачность способствует повышению температуры в циклоне, усилению
адвекции холода за счёт увеличения температурных контрастов и увеличению времени
существования циклона. Что касается антициклонов, образующихся под влиянием
адвекции тепла, то в летний период в условиях безоблачной погоды разность температур
между антициклоном и окружающей средой будет выравниваться, при этом адвекция
тепла ослабевает и антициклон разрушается. В зимний период, напротив, сильное
103
радиационное выхолаживание вследствие уменьшения облачного покрова способствует
сохранению температурных контрастов, усилению адвекции тепла и увеличению
времени существования антициклонического вихря [39].
Полученные в данной работе результаты позволяют предположить, что вариации в
состоянии облачного покрова, связанные с изменениями скорости ионизации атмосферы
в ходе форбуш-понижений ГКЛ, могут быть причиной наблюдаемых эффектов в
развитии барических систем умеренных и высоких широт. Экспериментальные
подтверждения возможности данного физического механизма были получены в работах
Веретененко и Пудовкина [14, 15], Тодда и Найвтона [186, 187]. Действительно, в
указанных работах для области умеренных и высоких широт было обнаружено
уменьшение облачного покрова в ходе форбуш-понижений ГКЛ, а также увеличение
облачности в связи со всплесками СКЛ.
Наряду с вариациями скорости ионизации оказывать влияние на состояние
облачности могут также вариации токов проводимости в глобальной токовой цепи. В
работах группы Тинсли [183-185] изложена концепция электрического механизма
солнечно-земных связей, включающего изменения параметров глобальной токовой цепи,
обусловленные вариациями скорости ионизации атмосферы космическими лучами и
изменениями ионосферного потенциала в связи с геомагнитными возмущениями и/или
влиянием пересечения границ ММП. Вариации скорости ионизации атмосферы с
последующими изменениями её проводимости и, соответственно, величины
вертикальных атмосферных токов влияют на степень электризации облаков, скорость
разделения заряда внутри них. Увеличение скорости ионизации атмосферы
космическими лучами приводит к возрастанию концентрации ионов в атмосфере.

CorvusCorax
Автор сайта

# Дата: 8 Фев 2025 13:04


Веретененко и Тайлом [17] также было показано, что интенсификация
циклонической деятельности в Северной Атлантике обусловлена регенерацией
циклонов, находящихся на заключительном этапе своего развития, т.е. в стадии
окклюзии. Очевидно, что процесс регенерации циклонов, находящихся в стадии
окклюзии, способствует более продолжительному их существованию. Таким образом,
увеличение длительности ЭСП западной формы (W), наблюдающиеся после солнечных
протонных событий, могут быть обусловлены не только ростом интенсивности
(амплитуды) североатлантических циклонов, но и увеличением времени их жизни. В
свою очередь, рост продолжительности ЭСП, относящихся к меридиональной (С) форме
атмосферной циркуляции, может быть связан с влиянием форбуш-понижений,
следующих за солнечными протонными событиями.
С другой стороны, развитие меридиональной формы атмосферной циркуляции (С)
характеризуется формированием волн большой амплитуды и усилением межширотного
воздухообмена. При этом развитие высокого теплого антициклона происходит над
восточной частью Атлантики и западной Европой, также наблюдается заполнение
исландского и алеутского минимумов. Как было показано во главе 3 настоящей
диссертации, форбуш-понижения ГКЛ сопровождаются более частым формированием
блокирующих антициклонов над северо-востоком Атлантики, западной Европой и
Скандинавией. При этом отмечается, что в невозмущенных условиях блокирующие
антициклоны возникают в 43% случаев, тогда как при возмущающем влиянии форбушпонижений ГКЛ они возникают в 67% случаев. Данные антициклоны занимают
стационарное положение, не смещаются в зональном потоке и блокируют перенос
воздушных масс по направлению с Атлантики на континент. Подобное распределение
барических полей, наблюдаемое в ходе форбуш-понижений ГКЛ, способствует
увеличению продолжительности ЭСП, относящихся к меридиональной (С) форме
атмосферной циркуляции. Также форбуш-понижения космических лучей
сопровождаются заполнением циклонов у берегов Гренландии [79], что совместно с
формированием блокирующего антициклона способствует в целом повышению
давления в североатлантическом регионе, а также приводит к снижению интенсивности
западно-восточного переноса и зональной циркуляции над Северной Атлантикой. Как
следствие, уменьшается длительность макросиноптических процессов, относящихся к
западной (W) и восточной (Е) формам атмосферной циркуляции, для которых
119
характерно развитие области низкого давления и значительные зональные
составляющие в североатлантическом секторе. Таким образом, наблюдаемые вариации
продолжительности ЭСП во время солнечных протонных событий и форбушпонижений космических лучей могут быть связаны с влиянием последних на эволюцию
и время жизни барических образований (циклонов и антициклонов) в указанных
регионах.

<< . 1 . 2 . 3 . 4 .
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 


Поддержка: miniBB forum software © 2001-2025