| Sunspot 2025-01-19 08:39:04 | АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ ПРИЧИН ВЛИЯНИЯ ЮПИТЕРА НА ФОРМИРОВАНИЕ СОЛНЕЧНОГО ЦИКЛА
CorvusCorax Это первое, что приходит на ум при изучении активности Солнца. Ведь период обращения Юпитера вокруг Солнца - 11,86 лет. К тому же эта "недозвезда" вполне может взаимодействовать со своей звездой, как взаимодействуют между собой двойные звёздные системы. По моему, это уже никем не подвергается сомнению. |
| CorvusCorax 2025-01-19 12:45:13 | Sunspot
Причём приливная сила от Юпитера больше, чем от всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых. |
| CorvusCorax 2025-01-19 12:48:15 | ВЛИЯНИЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ НА СОСТОЯНИЕ НИЖНЕЙ АТМОСФЕРЫ И ПОГОДУ
М.И. Пудовкин http://www.kosmofizika.ru/owz/pudovkin/pudovkin-1. pdf |
| CorvusCorax 2025-01-19 12:49:21 | ВЕРЕТЕНЕНКО СВЕТЛАНА ВИКТОРОВНА
ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЭФФЕКТОВ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ И ВАРИАЦИЙ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ЦИРКУЛЯЦИИ НИЖНЕЙ АТМОСФЕРЫ https://disser.spbu.ru/files/disser2/1320/aftorefe rat/xYPXZ8pRR6.pdf |
| CorvusCorax 2025-01-19 16:03:09 | CВЯЗЬ СОЛНЕЧНЫХ ЦИКЛОВ И ПОГОДЫ - НЕ РЕЗУЛЬТАТ ЛИ УДАЧНЫХ ОПЫТОВ САМОВНУШЕНИЯ?
А. Б. Питток А. В. Pittock. Laboratory of Tree-Ring Research, University of Arizona, Tucson, AZ 85721 USA. https://meteocenter.net/meteolib/sun.htm |
| CorvusCorax 2025-01-19 16:03:33 | Солнечные циклы и климат
С.П.Хромов "Метеорология и гидрология", 1973, №9. https://meteocenter.net/meteolib/sun2.htm |
| CorvusCorax 2025-01-19 16:04:28 | ПРОБЛЕМЫ КЛИМАТА КАК ЗАДАЧА СОЛНЕЧНО-ЗЕМНОЙ ФИЗИКИ
С.В. Авакян 2012 https://ru.iszf.irk.ru/images/9/95/Avakyan_3_21.pd f |
| CorvusCorax 2025-01-19 16:07:49 | Действительно, вновь зарождающаяся после солнечных вспышек и геомагнитных бурь облачность
является в своем первоначальном виде конденсационной дымкой, т. е. средой, которая пропускает до 90 % приходящего потока солнечного излучения, но при этом задерживает более половины уходящего в космос теплового излучения подстилающей поверхности [Liou, Gebhart, 1982]. Вот почему такая оптически тонкая облачность является даже в дневное время суток разогревающей. Ее увеличенное образование после вспышек на Солнце и мировых магнитных бурь в периоды высокой солнечно-геомагнитной активности, согласно нашему радиооптическому механизму, – основная причина современного глобального потепления, связанного с эпохой максимума вековых (квазистолетнего и квазидвухсотлетнего) циклов гелиогеофизической активности. В работе [Кондратьев, Биненко, 1988] подчеркивалась необходимость изучения оптически тонкой перистой облачности, «особенно тонких и невидимых перистых облаков», и в первую очередь их жидко-капельной фракции, поскольку именно на этой стадии облачный слой вызывает существенное прогревание подоблачного слоя атмосферы. Генерации такого рода облаков предшествует, согласно радиооптическому механизму, как раз образование практически невидимой конденсационной дымки при кластеризации паров воды в поле микроволн из ионосферы в периоды солнечных вспышек и магнитных бурь. Предложенный механизм появления при солнечных вспышках и геомагнитных бурях зарождающейся оптически тонкой облачности типа перистой позволяет наметить пути влияния мощных эффектов солнечно-геомагнитной активности на циклогенез. Действительно, согласно [Борисенков и др., 1989], задание в расчетных моделях присутствия перистой облачности площадью 1.2*1.2 км, например, в тылу антициклона сильнее всего (до 2 гПа) уменьшает приземное атмосферное давление и, главное, смещает его дальнейшую траекторию. Так происходит на умеренных широтах, а для субарктической зоны наибольшее влияние на подобное изменение пути дальнейшего движения антициклона оказывает появление перистой облачности в центре и передней части антициклона. |
| CorvusCorax 2025-01-19 16:09:02 | Уменьшение распространенности облачности в глобальном масштабе после 1987 и
2003 гг. соответствует в рамках радиооптического механизма снижению солнечной (по потоку в мягком рентгеновском и КУФ-диапазонах) и геомагнитной – буревой (по потоку высыпающихся из радиационных поясов электронов) активности (рис. 3). Действительно, ослабление этих потоков уменьшает интенсивность микроволнового излучения ионосферы и, следовательно, замедляет конденсационнокластерный механизм в тропосфере – генератор облачности. Подтверждением этого механизма является зарегистрированный в 1986–1999 гг. рост содержания водяных паров в столбе тропосферы [Арефьев и др., 2006]. С 1999–2000 гг. эта величина вновь стала падать, а глобальная облачность – возрастать. При этом важно, что данные о соотношении количества нижней и верхне-средней облачности за 2000– 2004 гг. [Palle, 2004, 2006] показали резкое (вдвое) увеличение вклада в общую облачность именно облаков верхнего и среднего ярусов в сравнении с периодом 1985–1999 гг., |
| CorvusCorax 2025-01-19 16:11:00 | Увеличение облачности может приводить к различным эффектам в зависимости от широты, характера подстилающей поверхности и сезона. В [Авакян, 2010] рассмотрен вопрос о роли определенного
начального условия – наличия оптически плотной облачности – при воздействии солнечных вспышек и геомагнитных бурь на погодно-климатические характеристики. Эта ситуация является весьма распространенной на высоких и средних широтах, особенно если учесть, что речь идет о плотностях лишь немногим больше единицы. В такие периоды сильно нивелируется влияние солнечных вспышек и геомагнитных бурь на погоду в данном регионе, поскольку в этом случае генезис новой – тонкой облачности – незаметен: весь теплорадиационный баланс для приземного воздуха определяется оптически плотным облачным покровом. На ночной стороне вся облачность – и оптически плотная, сильно связанная с вариациями потока космических лучей, и вновь образуемая под влиянием геомагнитной бури оптически тонкая – особенно в зимний период, фактически вызывает замедление остывания приземного слоя воздуха. |
| CorvusCorax 2025-01-19 16:14:39 | Е. П. Борисенков, Л. К. Ефимова. Особенности влияния локализации перистой облачности на температуру и динамику атмосферы
1986 https://h.twirpx.one/file/2033887/ |
| Sunspot 2025-01-19 16:43:33 | Е. П. Борисенков
CorvusCorax Очень большой учёный и хороший писатель. Вместе с Пасецким написал несколько книг об истории климата Земли и влиянии Солнца и планет на климат. В т.ч. научно-популярных. Вот эта книга должна стать настольной для интересующихся темой - https://djvu.online/file/CKsx5kmxMRbPV Тысячелетняя летопись необычайных явлений природы. А вообще, у него более 500 монографий. |
| CorvusCorax 2025-01-19 18:11:57 | Sunspot
Он был директором ГГО в 1980-е годы (главное научное учреждение СССР по климатологии). Я в старших классах написал ему письмо с просьбой сообщить клим. данные по Приаралью (т.к. клим. справочников в провинциальных библиотеках не было). Он прислал мне очень доброе письмо с пожеланием успеха в реализации мечты стать метеорологом и советом обратиться за данными в Казахское управление по гидрометеорологии. Потом я написал туда и они мне любезно прислали таблицы с клим. данными. |
| CorvusCorax 2025-01-25 10:09:05 | Cosmic Ray Station
of the University of Oulu / Sodankyla Geophysical Observatory https://cosmicrays.oulu.fi/ |
| CorvusCorax 2025-01-25 12:35:53 | Novosibirsk Neutron Monitor
http://193.232.24.200/nvbk/main.htm |
| CorvusCorax 2025-01-25 18:48:19 | РОЛЬ ПЛАНЕТ И ПЛАНЕТНЫХ ГРУПП В АКТИВНОСТИ СОЛНЦА
Пономарева О.В. Известно, что Солнце находится под воздействием гравитационного поля планет, и значительное влияние на солнечную активность оказывает Юпитер. Поэтому принято считать, что за солнечную активность со средним периодом 11 лет «ответственен» именно Юпитер. Однако на солнечную активность оказывают влияние и планеты земной группы (ПЗГ), но их влияние исследователями почти не рассматривается. Влияние же этой планетной группы на активность Солнца существенно и отличается от влияния планет-гигантов (ПГ). В исследовании доказывается, что Юпитер с сидерическим периодом Т = 11,8567 лет, в составе планет-гигантов и Плутона (планеты с большим периодом обращения), отвечает за т.н. «долгопериодную» активность Солнца. За активность со средним периодом T = 11,083 лет, или т.н. «короткопериодную» активность, ответственны планеты именно земной группы. Цель исследования - выделить в активности Солнца две составляющие: W-активность (число пятен) – активность, обусловленная статическими приливами на Солнце под воздействием гравитационного поля планет; и B-активность – активность, обусловленная движением Солнца относительно барицентра Солнечной системы (СС), т. н. барицентрическая активность. Выводы 1. В результате разделения планет СС на две группы в активности Солнца выделяются две составляющие: W-активность, выражаемая числами Вольфа, за которую «ответственны» ПЗГ, и Вактивность – барицентрическая активность, за которую «ответственны» ПГ. 2. Солнечную активность с периодом 11 лет определяют именно ПЗГ, а не Юпитер. 3. Периоды Т = 11,083 лет, Т = 8 лет, Т = 6,778 лет, Т = 1,611 лет можно считать универсальными гелиофизическими константами, определяющими W-активность Солнца. 4. Юпитер в составе ПГ ответственен за «долгопериодные» циклы солнечной активности, кратные среднему периоду Т = 11,853 лет. Точно определены периоды активности Солнца различной продолжительности, ранее определявшиеся исследователями эмпирически |
| CorvusCorax 2025-01-25 18:51:44 | О МЕХАНИЗМЕ ВОЗМУЩЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ ПОЛЮСА ЗЕМЛИ
ПЛАНЕТАМИ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ О.В. Пономарева Камчатский государственный университет им. В. Беринга http://www.kscnet.ru/ivs/publication/volc_day/2007 /art20.pdf Известно, что вращающаяся Земля испытывает своего рода «покачивания» вокруг собственной оси вращения. При этом точка пересечения ее оси с поверхностью Земли перемещается по этой поверхности. В геофизической литературе это движение получило название «свободной нутации Эйлера» или «чандлеровских колебаний» полюса. Любое свободное движение (будь то нутация или прецессия) должно со временем прекратиться, если отсутствует возбуждающая ее сила. Вопрос о природе сил, поддерживающих квазипериодические 14-месячные «чандлеровские колебания», до сих пор остается дискуссионным. В данной работе вместо терминов «свободная нутация Эйлера» и «чандлеровские колебания полюса» используется термин «периодическое движение полюса Земли» (далее ПДП Земли), причем имеется ввиду движение географического полюса Земли. К настоящему времени классифицированы следующие циклы планетно-солнечной активности, оказывающие доминирующее влияние на Землю: 1) (11-12)-летний цикл (солнечно-юпитерианский); 2) 60-летний цикл (один раз в 60 лет Юпитер, Сатурн и Земля полностью повторяют свое расположение в околосолнечном пространстве); 3) 82-летний цикл солнечной активности (цикл Глайсберга: с точностью в 2 % совпадает с сидерическим периодом Урана и с точностью в 1 % - с 7-кратным периодом Юпитера) [8]; 4) (210-220)-летний цикл солнечной активности (цикл Suess-de Vries) [8]. Необходимо обратить внимание на то, что эти периоды активности совпадают с сидерическими периодами планет: Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна (табл. 3). В Пулковской обсерватории была проделана работа, в результате которой сделан вывод о влиянии на активность Солнца планет и их взаимного расположения. При этом ведущая роль отводится планетам, обладающим магнитным полем [2]. Магнитосферы планет играют существенную роль как во внутренних процессах, так и выполняют роль своеобразного «моментного» механизма, ответственного за «обратную связь» в структуре Солнечнопланетной системы. Науке пока не известен механизм, объясняющий периодический 11-летний (в среднем) цикл активности Солнца какими-либо процессами, происходящими внутри него. Есть основания полагать, что значительное влияние на активность Солнца оказывает самая массивная планета Солнечной Системы – Юпитер [15], сидерический период которого равен Т = 11.867 лет и который обладает наибольшими орбитальным (61%) и собственным (63%) механическими моментами среди всех тел Солнечной Системы [6]. Поэтому вместе с авторами [6] полагаем, что на изменение периодической активности Солнца оказывают влияние крупные планеты, в первую очередь Юпитер. Анализ планетных статических приливов говорит о преимущественном влиянии на Землю Венеры (не имеющей магнитного поля). Это наводит на мысль о том, что Земля, Юпитер и Сатурн как гравитирующие массы, периодически находятся в состоянии динамического резонанса, вызываемого взаимодействием переменных во времени собственных гравитационных полей осциллирующих планет. Это послужит предметом дальнейшего исследования. |
| CorvusCorax 2025-02-07 18:33:27 | ВЕРЕТЕНЕНКО СВЕТЛАНА ВИКТОРОВНА
ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЭФФЕКТОВ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ И ВАРИАЦИЙ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ЦИРКУЛЯЦИИ НИЖНЕЙ АТМОСФЕРЫ 1) Наиболее статистически значимые эффекты вариаций космических лучей (КЛ) в эволюции барических систем наблюдаются в североатлантическом регионе, где имеют место низкие пороги геомагнитного обрезания, допускающие высыпание частиц с минимальными энергиями от ~100 МэВ до ~23 ГэВ. В зависимости от энергии высыпающихся частиц происходит активизация атмосферных процессов на высокоширотных арктических фронтах или на полярных фронтах умеренных широт. 2) Солнечные протонные события (СПС) с энергиями частиц, достаточными для проникновения в стратосферу (Е > 90 МэВ), сопровождаются понижением давления над Северной Атлантикой вследствие интенсификации вторичного углубления (регенерации) циклонов в районе юго-восточного побережья Гренландии (области формирования арктических фронтов). 3) Форбуш-понижения галактических космических лучей сопровождаются повышением давления над восточной частью Северной Атлантики, Скандинавией и Европейской территорией России, обусловленным более интенсивным формированием блокирующих антициклонов на полярных фронтах умеренных широт. 4) Северная Атлантика является особым регионом для формирования эффектов вариаций КЛ на коротких временных шкалах (порядка нескольких суток). Структура термобарического поля, благоприятная для развития циклонов у побережья Гренландии (высокие контрасты температуры, расходимость изогипс над океаном) и антициклонов в восточной части Северной Атлантики (прогретость атмосферы над теплым СевероАтлантическим течением, сходимость изогипс над континентом) сочетается с низкими порогами геомагнитного обрезания, допускающими высыпания космических частиц, в наибольшей степени модулируемых солнечной активностью. 5 5) Пространственная структура вариаций давления, наблюдаемая в связи с изменениями потока ГКЛ в 11-летнем цикле солнечной активности, определяется климатическим положением главных атмосферных фронтов. Наиболее значимые коэффициенты корреляции атмосферного давления и интенсивности ГКЛ имеют место на полярных фронтах умеренных широт и в высокоширотной области, ограниченной арктическими фронтами. В северном полушарии эффекты ГКЛ в высокоширотной области и на полярных фронтах имеют противоположный знак. 6) Временная структура эффектов СА/ГКЛ в вариациях давления тропосферы высоких и умеренных широт характеризуется четко выраженной ~60-летней периодичностью. Обращения знака корреляции между приземным давлением во внетропических широтах и числом солнечных пятен обнаружены в 1890-х гг., начале 1920-х гг., в 1950-х гг., а также в начале 1980-х и 2000-х гг. 7) Изменения характера корреляционных связей между динамическими процессами в нижней атмосфере и характеристиками СА/ГКЛ связаны с изменениями крупномасштабной циркуляции атмосферы, обусловленными эволюцией стратосферного циркумполярного вихря. Выявлена ~60-летняя периодичность в вариациях интенсивности циркумполярного вихря. Показано, что усиление циклонических процессов на полярных фронтах умеренных широт имеет место только при сильном вихре. Показана роль эволюции циркумполярного вихря как вероятной причины временной изменчивости солнечно-атмосферных связей. 8) Корреляционные связи, наблюдаемые между облачностью и потоками ГКЛ в умеренных широтах в масштабе 11-летнего солнечного цикла, обусловлены влиянием ГКЛ на развитие циклонической деятельности. Положительная корреляция нижней облачности и потоков ГКЛ в период 1983-2000 гг. объясняется усилением циклогенеза при росте интенсивности ГКЛ, имеющим место при сильном циркумполярном вихре. Нарушение корреляции между облачностью и потоками ГКЛ в начале 2000-х гг. произошло в результате резкого ослабления циркумполярных вихрей обоих полушарий, что привело к изменению эффектов ГКЛ в вариациях внетропического циклогенеза. |
| CorvusCorax 2025-02-07 18:54:19 | Артамонова Ирина Васильевна
Влияние вариаций космических лучей на динамические процессы в нижней атмосфере Земли https://disser.spbu.ru/disser2/disser/DISSERTATION __Artamonova_Irina.pdf Георгиевой и др. [101] были исследованы восстановленные за последние 400 лет вариации индекса североатлантической осцилляции (индекс NAO), являющегося косвенной характеристикой интенсивности зональной циркуляции в умеренных широтах северного полушария. Авторами показано, что корреляция между солнечной активностью и атмосферной циркуляцией на вековых временных шкалах зависит от асимметрии пятнообразовательной деятельности Солнца. При более активном северном полушарии Солнца рост солнечной активности в ходе векового цикла Глайсберга приводит к увеличению частоты появления меридиональных форм циркуляции, при более активном южном полушарии рост солнечной активности сопровождается увеличением числа зональных форм. Другими свидетельствами наличия солнечно-климатических связей на вековых и мультидекадных временных шкалах являются данные о корреляции скорости накопления донных осадков в североамериканских озёрах, имеющие периоды в 200, 40- 50 и 20-25 лет, с изменением уровня солнечной активности [78, 133]. Таким образом, результаты приведённых выше работ свидетельствуют о наличии заметного влияния солнечной активности на атмосферные процессы на длительных временных интервалах (десятки и сотни лет). Что касается эффектов солнечной активности на декадной и бидекадной временных шкалах, ряд исследований показал, что многие атмосферные параметры лучше коррелируют с 22-летним (хейловским) солнечным циклом, чем с 11-летним. Цикл Хейла обусловлен особенностями эволюции магнитного поля Солнца: он проявляется в изменении направления магнитного поля ведущих пятен групп каждые 11 лет и составляет 22 года, включая в себя два последовательных 11-летних цикла. Во время четных циклов солнечной активности (по Цюрихской нумерации, согласно которой 11-летний солнечный цикл с максимумом в 1750г. считается нулевым) в межпланетном магнитном поле (ММП) создаётся параллельная магнитному полю Земли северная компонента, которая экранирует атмосферу планеты от вторжения частиц космических лучей. В нечетных солнечных циклах ММП имеет антипараллельную магнитному полю Земли южную составляющую, наличие которой увеличивает вероятность магнитного пересоединения на магнитопаузе, что приводит к увеличению частоты возникновения геомагнитных возмущений и более интенсивному проникновению ГКЛ в атмосферу [71]. |
| CorvusCorax 2025-02-07 18:56:40 | 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 2025-02-07 18:59:37 | 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 2025-02-08 12:41:29 | 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 2025-02-08 12:54:58 | 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 2025-02-08 12:56:28 | 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 2025-02-08 12:57:29 | 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 2025-02-08 12:58:05 | 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 2025-02-08 13:00:20 | 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 2025-02-08 13:01:24 | 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 2025-02-08 13:02:20 | 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 2025-02-08 13:04:53 | 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. |