Тезис магнитные бури: Геомагнитное поле в Киеве, геомагнитная обстановка Киев на 3 дня, Киев, Украина.

На Земле продолжается мощная магнитная буря

Новости | 04 11 2015, 11:34 | СеверПост

Магнитная буря, которая началась накануне на Земле, 4 ноября продолжится. Это связано с выбросом корональной массы на Солнце, произошедшей 29 октября.

Гелиогеофизическая служба ФГБУ «ИПГ» ожидали приход магнитной бури еще 1 ноября, однако, возмущенный поток от корональной дыры на Солнце подошел к орбите Земли около 10:30 3 ноября, сообщают РИА Новости.

Согласно прогнозу космической погоды, 4 ноября вспышечная активность на Солнце будет от низкой до умеренной, геомагнитное поле неустойчивым, возмущения радиационной обстановки маловероятны. Ожидаются срывы КВ-радиосвязи в отдельные часы суток.

Магнитные бури у метеозависимых людей нередко вызывают недомогание и плохое самочувствие: головные боли, мигрени, учащенное сердцебиение, бессонницу, пониженный жизненный тонус, перепады давления, головокружения, боли в суставах.

Кроме того, геомагнитную активность обычно плохо переносят люди с избыточной массой тела и страдающие от вегето-сосудистой дистонии.

Читайте также на СеверПост: Через 15 лет России будут нужны виртуальные архитекторы

В Китае наступает год Тигра

В ночь на 1 февраля в Поднебесной отметят наступление года Тигра. В разных источниках его цвет называют синим водяным, голубым и даже…→

МАГНЕТИЗМ – Огонек № 24 (4455) от 16.

06.1996

МАГНЕТИЗМ
Кого-то он обогатит, кого-то загонит в гроб.
Что мы знаем об этом?

Наука и техника

Научившись производить и использовать сверхмощные технические магниты для своих нужд, люди пока не могут совладать с гораздо более слабыми природными магнитными полями, которые нас убивают. Ученые-геофизики буквально со дня на день ожидают начала нового всплеска солнечной активности, а это значит — магнитные бури, инфаркты, аварии, самоубийства, массовые помешательства. Хорошо бы, чтобы к тому времени медики уже опробовали лекарства от магнитных бурь.

«ЧУ-ШИ»

Кажется, первое историческое упоминание о магните оставил нам Плиний. Он рассказал, как некий пастух с острова Крит, сандалии которого были подкованы железом, обратил внимание, что к его обуви пристают какие-то мелкие черные камешки, в изобилии валявшиеся на склонах горы Идо. Пастуха звали Магнис, отсюда природные магниты получили свое название.

А может, все было и не так. Римский поэт Лукреций Кар считал, что магнит обязан своим названием местности, где его нашли. Эта местность в Малой Азии называлась Магнезия.

Китайцы, ничего не знавшие ни о Магнезии, ни о греческих пастухах в железных сандалиях, называли эти черные камешки «чу-ши», что можно перевести как «любящий камень». Ход мыслей был прост: раз тянется — значит, любит. (Кстати говоря, людское мышление бывает забавно параллельным: на французском языке магнит называется «эман» — «любящий».)

Китайцы — народ пытливый. Они первыми придумали, как можно практически использовать магниты. Они не изобрели компас, как многие думают, они изобрели игрушку — югоуказатель. Небольшие фигурки с вытянутой рукой, постоянно указывающей на юг, ставились ими не только на корабли, но и на конные повозки. Это было четыре тысячи лет тому назад. Граждане огромной Поднебесной империи жили довольно замкнуто, тихо и мирно. Плавания совершали в основном каботажные — вдоль берега, по рекам, и компас был китайцам не очень-то нужен.

(Заторможенные китайцы даже изобретенный порох умудрились не использовать для военных нужд — делали фейерверки и ракеты.)

Другое дело — агрессивная и неугомонная европейская цивилизация, у которой будто шило торчит в заднице: вечно тянет на какие-то приключения. Ей компас был просто необходим. И он был изобретен в Италии неким Джойя примерно 700 лет назад. Тогда уже научились натирать природными магнитами стальные иглы, которые стали первыми искусственными магнитами и которые использовали в качестве стрелок. Джойя снабдил магнитную стрелку кругом с делениями. Прибор получил название «компассаре», что означает «измерять шагами».

Так магниты вошли в широкое применение.

РЕКОРДЫ

Перстень Ньютона превращается в летающий поезд

Сэр Исаак Ньютон носил «магический» перстень, в котором вместо драгоценного камня был оправлен золотом природный магнит необычайной силы. Неудивительно даже для ученого: с магнитом связано множество легенд и преданий.

Считалось, что магнит может отпирать замки, извлекать золото из-под земли. Говорили, что где-то в море-океане есть магнитные скалы, которые вытаскивают гвозди из проплывающих мимо кораблей. С помощью магнитов пытались построить вечный двигатель.

Английская королева Елизавета попросила своего придворного медика Уильяма Гильберта поехать в Россию и вылечить царя Ивана Грозного от какой-то неизвестной болезни (часом, не от сифилиса ли, от которого страдал царь-батюшка?). Прибыв в Московию, лекарь начал потчевать капризного государя пилюльками и корешками, но тому все не легчало. Над лекарем замаячила тень Малюты Скуратова, и от отчаяния эскулап бросился изучать лечебные свойства магнитов. И стал большим специалистом в этой области, хотя царя так и не вылечил.

Кстати, после Ньютона, нарисовавшего четкую механистическую картину мироздания, оставались только две пустяковые вещицы, которые в эту картину не укладывались, — притягивающиеся к железке магниты и электрические явления (например, притягивание бумажек к натертой эбонитовой палочке).

Впервые на связь между магнетизмом и электричеством указал Эрстед. На лекции в Копенгагенском университете случайно возле действующей электрической установки оказался компас. При включении тока стрелка компаса поворачивалась к проводнику. Это заметил один студент и спросил: а на каком, собственно, основании? Случилось это 15 февраля 1820 года. По наводке студента Эрстед уже через неделю опубликовал работу об этом, став известным и богатым. Фамилию же студента история до нас не донесла. Неизвестно также, делал ли потом наблюдательному студенту Эрстед поблажки на экзаменах. Через пять лет после той знаменитой лекции английский любитель науки по фамилии Стёрджен сунул стальной стержень в катушку с протекающим по ней током. Так был изобретен первый электромагнит.

И пошла гонка — кто сделает магнит мощнее! Электромагнит Стёрджена поднимал груз в 18 раз больше собственного веса. Ученик Стёрджена Джоуль (тот самый) сделал магнит, поднимающий в 200 раз больше собственного веса. Американец Эдисон разработал проект по превращению в электромагнит целой скалы из магнитной руды.

Эдисон планировал обмотать скалу проводом и пустить по проводу ток от местной электростанции. Проект так и не был осуществлен, видимо, в силу его бессмысленности.

Но в 1937 году другой американец, Биттер, построил-таки электромагнит-монстр. Чтобы включить его, пришлось обесточить весь Бостон — так много жрал энергии. Когда его включили, все железные предметы в округе — гвозди, болты, железная стружка, инструменты — со страшной скоростью полетели к магниту. Этот магнит развил напряженность поля в 100 000 эрстед, что в 200 000 раз больше напряженности магнитного поля Земли. Другой американец — Кольм построил магнит еще более мощный (250 000 эрстед) и настолько же бесполезный. На этом Америка успокоилась.

Но не успокоились русские большевики. Им нужны были рекорды, фрейдистский комплекс «у меня самый большой» не давал им покоя. Были задействованы лучшие умы. Капица-старший, разряжая на электромагнит «ударный» генератор, питающийся от огромного маховика, получил 500 000 эрстед напряженности магнитного поля.

Но уж совсем за всякие рамки вышел академик Сахаров: он предложил оригинальное решение — сжимать электромагнит вместе с его магнитным полем с помощью взрывчатки. В сдавленном пространстве напряженность поля достигла 25 000 000 эрстед!

Конечно, поле такой силы существовало доли секунды, но существовало же! Вообще на создание сверхсильных магнитных полей необходимо либо тратить энергию целого города, либо такие поля будут жить доли секунды. А если надо и надолго, и город не отключать? Здесь может помочь сверхпроводимость. Это явление было открыто в 1911 году. Суть его в том, что при охлаждении металла до космического холода его электрическое сопротивление падает до нуля, поэтому ток в замкнутом витке может циркулировать вечно. И магнитное поле, создаваемое этим током, также будет вечным.

Для чего вся эта гигантомания? Как это зачастую бывает в науке, целесообразность проявилась не сразу. Но вот десять лет назад швейцарские физики открыли «теплые» сверхпроводники. Для достижения ими состояния сверхпроводимости уже не нужен абсолютный нуль, достаточно температуры, при которой азот превращается в жидкость. Хотелось бы, чтобы проводники становились сверхпроводящими при комнатной температуре, но таких пока нет. А когда будут…

Фантастические перспективы! Не говоря даже о принципиально новой энергетике и электронике, станет возможным магнитное подвешивание тяжелых тел — мостов, зданий, поездов, можно подвешивать турбины электростанций, маховики — накопители энергии. Представляете — дворец, парящий в воздухе! Это тебе не гроб Магомета, который, по легенде, висит в воздухе, тут речь о тысячах тонн идет! Впрочем, коль возникнет такая мода, гробы «новых русских» в их фамильных склепах тоже можно будет подвешивать в воздухе на веки вечные. Во всяком случае, в Японии уже продаются игрушки, основанные на сверхпроводящем подвешивании.

Мелочи:

Предсказать магнитную бурю реально за сутки. Иногда, при особо сильной вспышке, за 12 часов. Это минимум. А максимум — магнитную бурю можно спрогнозировать за 27 суток. За 27 дней Солнце оборачивается вокруг своей оси, вновь поворачиваясь к Земле тем же бочком, той же точкой, в которой произошло взрывное возмущение, выбросившее к Земле поток частиц. Если возмущение еще не затихло, Землю опять облучит мощным потоком солнечного ветра.

В ЦКБ № 3 при МПС оборудовали специальную палату для защиты от магнитных бурь и назвали ее экранированной палатой. Палата как палата, только без окон, с искусственным освещением. Сюда кладут на время бурь магниточувствительных больных. Чувствуют они себя прекрасно.

ПОМНИ О СМЕРТИ

Следите за прогнозами магнитных бурь

У нашей планеты есть постоянное магнитное поле. А вот колебания этого поля — магнитные бури — зависят уже не от планеты, а от ближайшей звезды. В моменты вспышек на Солнце в пространство исторгаются потоки частиц. Их называют солнечным ветром. Через сутки-двое частицы долетают до Земли. Бомбардируя магнитное поле нашей планеты, они вызывают магнитные бури, северные сияния и… головные боли. Причем болит и сияет больше у полюсов, где напряженность магнитного поля достаточно велика.

Лет семь назад сильнейшая магнитная буря обрушилась на Землю. Тогда не повезло Канаде, Квебеку. По девятибалльной штормовой шкале буря достигла 8 баллов. В Квебеке вышла из строя энергосистема всего города. И этот случай не единственный. «Вылетали пробки» и в США, и в других странах. А уж о нарушениях радиосвязи и не говорим — это стало притчей во языцех. Не зря славяне называли Солнце Ярилой!

Прогнозы магнитных бурь у нас в стране дают Институт прикладной геофизики и ИЗМИРАН (Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн РАН). По Интернету ИЗМИРАН получает сведения из солнечных обсерваторий всего мира и анализирует полученные данные. Проблемой магнитных бурь ИЗМИРАН занимается столько, сколько существует — 56 лет.

Так вот, по данным института, 70% авиакатастроф в мире происходит в моменты магнитных возмущений. И дело тут не столько в отказах техники, сколько в отказах психики пилота. Человеческий фактор…

Сначала тем, кто говорил о влиянии магнитных бурь на организм человека, не верили. Над этими учеными смеялись, негодовали, обвиняли в лженауке. Первым был осмеян Чижевский. После него, в 20-е годы нашего века двое французов, Фор и Сарду, также обнаружили зависимость между магнитными бурями и сердечно-сосудистыми заболеваниями. По их выкладкам получалось, что в 85% наблюдаемых мест Франции число сердечно-сосудистых больных увеличивалось в моменты магнитных бурь.

Впоследствии были найдены корреляции между бурями и еще многими заболеваниями, в том числе астмой, язвой, эпилепсией и психическими заболеваниями. Скандинавы подтвердили: да, в дни магнитных волнений в психиатрические лечебницы поступает больше пациентов, чем в спокойные дни. Возрастает также число самоубийств.

Ученые ИЗМИРАНа из чистого любопытства ретроспективно, по записям врачей проанализировали данные сердечно-сосудистой системы космонавтов и установили — во времена солнечных всплесков, вызывающих магнитные бури на Земле, многие параметры в организме космонавтов меняются. Наука строится на подтверждениях, поэтому недавно измирановцы с привлечением светил российской медицинской науки (коллектива из медицинской академии под руководством академика Ф. И. Комарова, профессора С. И. Рапопорта из Лаборатории хрономедицины и клинических проблем РКНЦ РАМН) провели совместное исследование, подтвердившее обострение сердечно-сосудистых болезней во время магнитных бурь. Теперь этот тезис из разряда гипотез окончательно перешел в разряд научных фактов.

Порыв ветра скорее сорвет с яблони источенное червями яблоко, нежели яблоко здоровое. Так же и магнитная буря, скорее она выбьет из жизненной колеи человека бедного и больного, нежели богатого и здорового (нет справедливости под Солнцем!).

Вслед за физиками физиологи нашли свое объяснение вредного влияния бурь, но уже на макроуровне. Вегетативная нервная система состоит из двух отделов — симпатического и парасимпатического. Симпатический отдел отвечает за повышение артериального давления и убыстрение сердечных сокращений, а парасимпатический действует наоборот. Всплески магнитной активности нарушают гормональный баланс и тем самым активизируют какой-то из отделов нервной системы. В итоге — нарушение сердечного ритма, обострение всех хронических болезней, инфаркты.

Магнитные бури заставили ученых в последнее время внимательно понаблюдать за небольшой шишковидной железой под названием эпифиз. Эпифиз вырабатывает гормон мелатонин, который действует как иммуномодулятор, то есть восстанавливает нарушенную иммунную систему человека. Но самое главное — мелатонин управляет биоритмами человека — заставляет его ночью спать, а днем активно действовать. Во время магнитных бурь характер выделения мелатонина нарушается, «плывут» биоритмы. И что самое смешное, это может даже привести к внезапной смерти. Причем умереть, в принципе, может и молодой здоровый человек.

Чаще подвержены синдрому внезапной смертности (СВС) младенцы. Они первые три месяца живут по так называемому околонедельному ритму. Потом в их крошечных организмах происходит перестройка: недельный ритм меняется на суточный. Если смены не происходит, младенчик может отдать богу душу.

Вполне здоровый человек с железным сердцем тоже может «сорваться с ветки». Это зависит только от типа его нервной системы. Поэтому необходимо выявить типы реакции людей на магнитные бури. Чтобы человек знал не только группу своей крови, но и тип магнитной восприимчивости. Пока что материал для подобных тестирований еще только накапливается, нарабатываются методики.

Это делается следующим образом. К груди испытуемого прикрепляют датчики, на пояс вешают небольшую черную сумку с измерительным аппаратом и отпускают на волю, как окольцованную птичку. Человек идет на работу, скандалит с женой, едет в метро. А все это время, круглые сутки вся информация о деятельности сердца поступает в компьютер. Каждые полчаса (или час, или минуту — по желанию исследователя) на руке испытуемого надувается небольшая манжетка, измеряющая артериальное давление, и данные опять-таки поступают в компьютер. (Наверное, сексом заниматься во всем этом снаряжении не совсем удобно.) А потом медик анализирует 24-часовую электрокардиограмму и приходит к выводу, что на клиента повлияло — магнитная буря или семейная.

Если магнитная — товарищу мягко порекомендуют лекарства, которые, правда, чаще не помогают: мало мы еще знаем о человеке. Сложность состоит еще и в том, чтобы найти универсальное лекарство, которое можно было бы давать и сердечнику, и язвеннику, и «трезвеннику». Правда, сейчас большие надежды ученые возлагают на синтезированное лекарство со знакомым уже нам названием «мелатонин». Этой осенью в Лаборатории хрономедицины и клинических проблем гастроэнтерологии РКНЦ РАМН его начнут испытывать.

ЖИДКИЕ МАГНИТЫ

Идея: размолоть железо в такой мелкий порошок, который бы не осаждался в жидкости — воде, керосине, масле… Тогда получилась бы магнитная жидкость. Осуществить это удалось только в 60-х годах. После целой недели размалывания в шаровой мельнице добились такого тонкого помола порошка феррита, что, будучи засыпанным в смесь керосина и олеиновой кислоты, он уже не осаждался.

Это был первый жидкий магнит — тяжелая черно-бурая жидкость. Если к сосуду с такой жидкостью поднести магнит, она в буквальном смысле лезет на стенку или вздувается бугром. Разлитую на полу, ее можно собрать магнитом. Правда, лучше для этого брать электромагнит. Его выключил — и жидкость стекла в подставленную емкость. А вот постоянным магнитом жидкомагнитную субстанцию лучше не собирать: потом от магнита ее нипочем не отскребешь.

Для чего? Например, из подводной лодки торчит вал с винтом. Встает проблема с уплотнением, чтобы забортная вода не проникала в машинное отделение. Вместо сальников можно использовать жидкомагнитное уплотнение, чуть намагнитив вал в месте его выхода из корпуса лодки.

Магнитную жидкость на основе масла используют в качестве вечной смазки для намагниченных подшипников. Она оттуда уже не вылезет. Наоборот, захочешь — не вынешь.

Можно построить герметичный насос для перекачки агрессивных или ядовитых жидкостей. Вместо поршня в трубке будет ходить туда-сюда жидкомагнитная «пробка». Внешний магнит двигает ее, «пробка» толкает в трубке перекачиваемую жидкость.

Вот еще. Затонул нефтеналивной танкер. На море образовалась нефтяная пленка. Как ее собрать? Распылить небольшое количество магнитной жидкости, она растворится в нефти, а затем нефть собрать мощными электромагнитами.

ВИХРИ ВРАЖДЕБНЫЕ ВЕЮТ НАД НАМИ

Во всем мире часть электората (и немалая!) определяется в выборе непосредственно в кабинке для голосования. То есть во многом случайно, под влиянием настроения. Думается, особенно это характерно для столь взвинченного электората, как наш.

Поэтому, дабы чувства не затмевали разум, правительству выгодно назначать выборы в спокойный день, когда нежная психика избирателя не тревожится воздействиями природных факторов в виде, например, магнитных бурь. А то неясно, как поведет себя возбужденный электоратчик, какими эмоциями будет обуреваем его мозг в момент, когда он заносит карандаш над будущим своей страны.

У нас же по странной случайности получается наоборот.

Посмотрите на месячный прогноз магнитной обстановки, предоставленный нам Гелиофизическим центром Института прикладной геофизики. Единственный день с выдающимся возмущением приходится как раз на 16 июня.

Силы небесные…

Комментарий к графику прогноза геомагнитной обстановки в России на июнь 1996 года:
Магнитная буря измеряется по шестибалльной шкале — от 0 до 5 баллов, где 0 — очень спокойное поле, а 5 — аномально сильное возмущение (но и то и другое крайне редкое явление).

Динамические модели магнитосферы — стр. 3

3.1.5. Динамические модели магнитосферы

Для моделирования возмущенных условий в магнитосфере Земли используются динамические модели. Они учитывают зависимость магнитного поля от параметров межпланетной среды и позволяют адекватно представить сложную динамику магнитосферного магнитного поля во время магнитных бурь.

Существует несколько типов моделей. Эмпирические модели Цыганенко (например, Т96, Tsyganenko [1995]) и ее более ранние версии) построены путем минимизации среднеквадратичного отклонения от базы данных Large Magnetospheric Data Base [Fairfield et al., 1994], которая является набором данных многолетних измерений магнитосферного магнитного поля. Поскольку магнитные бури регистрируются относительно редко, их влияние на модельные коэффициенты мало. Применимость модели Т96 ограничена областями 20 нТл > D_st > -100 нТл, 0,5 нПа < P_sw < 10 нПа, -10 нТл< B_z< 10 нТл, D_st. – геомагнитный индекс, P_sw — динамическое давление потока солнечного ветра, B_z – северо-южная компонента ММП. В следующей версии модели Т01 [Tsyganenko, 2002] общий подход сохранился таким же, как и в более ранней модели Т96. Эта модель была разработана с использованием большей базы данных, включающей в себя недавние измерения на КА Polar, Goes, Geotail, и претендует на пригодность в более широком интервале значений параметров. Несколько изменений были внесены в математическое описание основных источников магнитосферного поля и их параметров. Добавлены частичный кольцевой ток и продольные токи замыкания. Токовый слой поперек хвоста и продольные токи замыкания изгибаются в двух направлениях в ответ на изменение угла наклона, их внутренний край сдвигается вдоль линии Солнце-Земля, а толщина слоя меняется вдоль и поперек хвоста. Расстояние до магнитопаузы зависит от динамического давления солнечного ветра и определяется с использованием модели Shue et al. [1998]. Предпринята попытка учесть предысторию путем введения двух параметров, зависящих от значений B_z компоненты ММП и скорости солнечного ветра, определенных в предыдущие моменты времени.

Существующие теоретические модели определяют магнитосферное магнитное поле из физически обоснованных предположений. Параболоидная модель магнитосферы Земли [Alexeev, 1978; Alexeev et al., 1996; Alexeev et al., 2001] основана на аналитическом решении уравнений Лапласа для каждой широкомасштабной токовой системы в магнитосфере заданной формы (параболоид вращения). На магнитопаузе задано условие B_n=0. Входными данными параболоидной модели являются параметры магнитосферных токовых систем, характеризующие их интенсивность, размер и положение. Эти входные параметры определяются из эмпирических данных с помощью так называемых субмоделей. Такая особенность модели позволяет легко менять параметризацию, используя различные субмодели при описании различных магнитосферных процессов.

Основной набор уравнений параболоидной модели для магнитосферных источников магнитного поля (кольцевой ток, ток хвоста, включающий в себя токи замыкания на магнитопаузе, продольные токи зоны 1, токи на магнитопаузе, экранирующие поле диполя и токи на магнитопаузе, экранирующие кольцевой ток) описан в [Alexeev et al., 2001]. Входные параметры модели, определяющие интенсивности и положение широкомасштабных магнитосферных токовых систем, следующие: угол наклона геомагнитного диполя; расстояние до магнитопаузы R₁; расстояние до внутреннего края токового слоя хвоста R₂; магнитный поток через доли хвоста; магнитное поле кольцевого тока в центре Земли, br; максимальная интенсивность продольного тока. В каждый момент времени входные параметры определяют мгновенное состояние магнитосферы и могут быть определены из наблюдательных данных.

Современные магнитосферные модели позволяют рассчитать магнитное поле от каждого магнитосферного источника. В параболоидной модели A2000 [Alexeev et al., 1996; Alexeev et al., 2001; Alexeev et al., 2003] магнитосферное магнитное поле определяется суммой

(4)

где – магнитное поле геомагнитного диполя, — магнитное поле токов Чепмена-Ферраро на магнитопаузе, экранирующих поле геомагнитного диполя, — поле кольцевого тока, — поле токов магнитосферного хвоста, — поле токов на магнитопаузе, экранирующих поле кольцевого тока, — поле продольных токов зоны 1.

Входными параметрами модели являются: угол наклона геомагнитного диполя — , расстояние до подсолнечной точки на магнитопаузе — , расстояние до переднего края слоя хвоста -, магнитный поток через доли хвоста -, магнитное поле кольцевого тока в центре Земли — , максимальная интенсивность продольных токов зоны 1 — . Эти параметры могут быть определены из наблюдательных данных: параметров солнечного ветра, ММП, и геомагнитных индексов. В каждый момент времени параметры определяют мгновенное состояние магнитосферы, а динамика магнитосферы может быть представлена как последовательность таких состояний.

Для вычисления входных параметров модели используются так называемые субмодели, которые связывают параметры модели с величинами, определяемыми экспериментально.

Геометрические параметры R₁ и R₂ определяются условиями в солнечном ветре и в магнитосфере Земли и рассчитываются с помощью моделей

(5)

[Shue et al, 1998]

(6)

где и выражены в , в , в , — широта приэкваториальной границы аврорального овала в полночь [Starkov, 1993].

Магнитный поток через доли хвоста магнитосферы, , складывается из магнитного потока , связанного с медленной, адиабатической эволюцией геомагнитного хвоста, и магнитного потока , связанного с развитием суббуревой активности в магнитосфере:

МВб (7)

(8)

Для вычисления магнитного поля кольцевого тока в центре Земли использована модель Бартона [Burton et al. , 1975]:

(9)

которая представляет процесс развития кольцевого тока как результат инжекции, описываемой функцией F(E), и последующей диссипации, описываемой членом .

Здесь функции инжекции, , определяется через компоненту электрического поля солнечного ветра, направленную с утра на вечер:

(10)

где d – коэффициент амплитуды инжекции (|d| — амплитуда инжекции), определяется из условия лучшего согласия с Dst, а время диссипации определяется как [O’Brien and McPherron, 2001].

Выбор субмоделей определяет параметризацию модели магнитосферы, а сами субмодели могут изменяться пользователем в зависимости от исследуемой задачи.

Некоторые исследования требуют точного изучения магнитосферной динамики для заданных интервалов времени. В таких случаях могут использоваться модели, ориентированные на конкретные события [Ganushkina et al., 2002]. Параметры таких моделей вычисляются из одновременных измерений выполняемых во время изучаемого события.

3.1.6. Роль токов хвоста магнитосферы в развитии магнитной бури

В течение многих лет предполагалось, что кольцевой ток является единственным источником депрессии горизонтальной компоненты магнитного поля, измеряемой на низкоширотных станциях вовремя магнитных бурь. В работах [Алексеев и др., 1992; Alexeev et. al., 1996; Maltsev et al., 1996; Greenspan and Hamilton, 2000; Kalegaev et al., 2005; Feldstein et al., 2005] отмечалось, что отличные от кольцевого тока источники магнитосферного магнитного поля, в частности, токи геомагнитного хвоста, токи Чепмена-Ферраро на магнитопаузе, частичный кольцевой ток и низкоширотные ионосферные токи могут давать значительный вклад в Dst. Недавние публикации группы ученых из Лос-Аламоса [Skoug et al. , 2003.] содержат экспериментальные свидетельства доминирующей роли токового слоя хвоста магнитосферы в формировании депрессии геомагнитного поля вплоть до максимума главной фазы (Dst до -350 нТ) магнитной бури 31 марта 2001 г. Как указывалось в [Alexeev et. al., 1996], вклад токов геомагнитного хвоста во время магнитных бурь может быть сравнимым по величине с вкладом кольцевого тока.

Действительно, в спокойное время вклад токов хвоста в горизонтальную составляющую магнитного поля на поверхности Земли равен 15-20 нТл (Tsyganenko and Sibeck, 1994). В то же время, во время магнитной бури часто наблюдается значительное усиление токовой системы геомагнитного хвоста (Kaufman, 1987; Lopez and Rozenvinge, 1993). Основной источник таких возмущений — возникающие во время суббуревых активизаций, интенсивные, радиально локализованные токи в передней части токового слоя хвоста (Alexeev et al., 2001; Pulkkinen et al., 1992]), замыкающиеся через дневную магнитопаузу. В периоды сильных возмущений, когда внутренняя граница токового слоя хвоста движется в направлении Земли, а расстояние до подсолнечной точки уменьшается, эти токи могут вызывать достаточно интенсивное возмущение магнитного поля на поверхности Земли, сравнимое с возмущением от кольцевого тока.

Рисунок 18. Параметры межпланетной среды для магнитных бурь 24-26.09.1998 и 20-22.11.2003: -компоненту ММП (А, Б), динамическое давление солнечного ветра (В, Г), AE-индекс (Д, Е), Dst-индекс (Ж,З) для магнитных бурь: 24-26.09.1998 и 20-22.11.2003.

Как указывалось выше, мы не можем определить из измерений относительные вклады магнитосферных токовых систем в Dst. Но мы можем сделать это, используя современные динамические модели.

Параболоидная модель магнитосферы (А2000) использована для анализа динамики магнитосферного магнитного поля во время магнитных бурь разной интенсивности. На Рис.18 представлены параметры межпланетной среды для умеренной магнитной бури 24-26.09.1998 и мощной бури 20-22.11.2003: Bz-компонента ММП (А, Б), динамическое давление солнечного ветра (В, Г), Al и Dst индексы (Д-З). Обе бури связаны со скачком давления солнечного ветра и поворотом ММП к югу.

Рисунок 19. Входные параметры модели магнитосферы: угол наклона геомагнитного диполя, магнитный поток поперек долей хвоста, напряженность магнитного поля кольцевого тока в центре Земли, расстояние до подсолнечной точки , расстояние до переднего края слоя хвоста, вычисленные для магнитных бурь: 24-26.09.1998 и 20-22.11.2003.

На Рис.19 показаны рассчитанные для обеих бурь параметры модели: угол наклона геомагнитного диполя (А, Б), расстояние до подсолнечной точки (В, Г), расстояние до переднего края слоя хвоста (Д, Е), магнитный поток через доли хвоста (Ж, З), магнитное поле кольцевого тока в центре Земли (И, К). На Рис. 20 представлены Dst и составляющие Dst: Dcf, Dr и Dt (А, Б), Dst и модельное Dst (В, Г), и относительные вклады токов хвоста и кольцевого тока в скорректированное на давление солнечного ветра Dst: (17Д, 17Е) и (Ж, З), рассчитанные во время бурь 24-26 сентября 1998 года (левая панель) и 20-22 ноября 2003 года (правая панель). Вариации спокойного дня вычтены из соответствующих вариаций магнитного поля. Следует заметить, что модель дает хорошее согласие с наблюдаемым Dst-индексом. В обоих случаях средняя невязка составляет величину не более 10% от максимума бури.

Анализ динамики магнитосферных токовых систем во время рассматриваемых магнитных бурь демонстрирует их разное поведение. Для обеих бурь ток хвоста начинает развиваться раньше кольцевого тока. Для главной фазы умеренной бури 24-26 сентября 1998 токи хвоста и кольцевой ток дают сравнимые вклады в Dst. Во время фазы восстановления вклад кольцевого тока остается более сильным, чем вклад тока хвоста.

Рисунок 20. Вклады магнитосферных источников в Dst (A, Б), наблюдаемое и модельное Dst (В, Г), вклады поля хвоста (Д, Е) и кольцевого тока (Ж, З) в Dst, скорректированное на давление солнечного ветра для магнитных бурь: 24-26.09.1998 и 20-22.11. 2003.

Ситуация совсем иная во время сильной бури 20-22 ноября 2003 года: во время максимума бури вклад кольцевого тока доминирует.

Вклад токового слоя в Dst изменяется в течение магнитной бури. Он хорошо коррелирует с суббуревой активностью, достигая максимума на начальной стадии бури. Во время первой (умеренной) бури максимальные вклады ТС и RC в Dst порядка 48% и 53% от максимального Dst, тогда как во время второй (сильной) бури максимальные вклады ТС и RC порядка 30% и 70% от максимального Dst. Из представленных расчетов видно, что источники Dst достигают максимума часто в разные моменты времени, что свидетельствует о влиянии разных факторов на развитие разных токовых систем во время магнитной бури.

Проведенные расчеты подтверждают тезис о том, что магнитное поле тока хвоста может быть достаточно сильным, чтобы давать значительный вклад в вариацию Dst [Alexeev et al, 1996]. Однако, можно видеть, что тогда как во время слабой бури токовый слой и кольцевой ток дают приблизительно равные максимальные вклады в Dst, во время сильной бури относительный вклад токового слоя, рассчитанный по модели, уменьшается, и составляет менее половины вклада RC.

Соотношение между DR и DT зависит от интенсивности бури. Для слабых и умеренных бурь DT может достигать значений, сравнимых со значениями DR, а иногда даже превышать их. Для сильных бурь вроль DR возрастает. По-видимому, на бурях средней интенсивности с около –100 – -200 нТл, поле токов хвоста испытывает насыщение, достигая максимально возможного значения, в то время как кольцевой ток находится в условиях, когда он имеет возможность для дальнейшего развития. Мы видим, что для сильных бурь поле кольцевого тока доминирует над полем токов хвоста, не превышающего по абсолютному значению 150 нТл, которое достигается и в бурях меньшей интенсивности.

По-видимому, объяснение этому факту лежит в пространственных характеристиках исследуемых токовых систем. Магнитное поле хвоста магнитосферы определяется магнитным потоком поперек долей хвоста, , эквивалентному магнитному потоку через полярную шапку .

где — радиус Земли, — геомагнитное поле на экваторе, — радиус полярной шапки. Величина зависит от размеров полярной шапки и достигает значения 2500 МВб уже при радиусе , по-видимому, чрезмерном и никогда не наблюдавшемся. С другой стороны, магнитный поток поперек долей хвоста определяется выражением (3). Для разумных значений и и AL = -2000 нТл магнитный поток не превышает 2500 МВб.

Cогласно [Акасофу и Чепмен, 1975], характерное время диссипации накопленной в хвосте энергии составляет примерно 13 минут, что значительно меньше времени жизни протонов в кольцевом токе (десятки часов). Насыщение магнитного поля токов хвоста обуславливается балансом между накоплением энергии в магнитном хвосте и ее диссипацией. Существенная разница между временем диссипации энергии в хвосте и временем жизни протонов кольцевого тока объясняет тот факт, что поле токов хвоста деградирует в тот момент, когда кольцевой ток еще развивается.

Анализ низкоширотных возмущений магнитного поля на поверхности Земли объясняет сложную динамику магнитосферного магнитного поля магнитной бури. При этом различные токовые системы характеризуются отличающейся друг от друга динамикой, временем реакции и распада. Динамика магнитосферы в целом во время бури демонстрирует зависимость глобальных токовых систем как от параметров солнечного ветра, так и от факторов магнитосферного происхождения.

В заключение этого раздела можно сказать, что магнитная буря в ноября 2003 года относятся к наиболее мощным геомагнитным возмущениям в текущем цикле солнечной активности. Динамическая модель магнитосферы, описывающая динамику глобальных магнитосферных токовых систем во время магнитной бури [Alexeev et al., 2003] позволяет достаточно точно предсказать поведение Dst вариации по параметрам межпланетной среды.

Модельные расчеты описывают обнаруженное в работах О.Б. Хорошевой [Хорошева, 1987] существенное расширение аврорального овала во время магнитной бури. Об этом же эффекте свидетельствует эмпирическая зависимость положения максимума внешнего пояса релятивистских электронов от максимума |Dst|, которая была получена Л. В. Тверской [Тверская, 1986].

Модельные расчеты демонстрируют существенную роль токового слоя хвоста магнитосферы в формировании Dst вариации на разных фазах бури. Соответствующее предсказание (о значительной роли токового слоя во время магнитной бури) было сделано еще в 1993-1996 годах [Alexeev et al., 1996; Maltsev et al., 1996].

3.1.7. Конвекция в магнитосфере

Наряду с магнитным полем в магнитосфере имеется стационарное электрическое поле. Поскольку в системе координат, связанной с плазмой, электрическое поле равно нулю, это означает, что плазма магнитосферы находится в движении. Непосредственное измерение слабого статического электрического поля в магнитосфере требует преодоления целого ряда затруднений. Эта задача может быть решена с использованием косвенных методов, одним из которых является измерение дрейфа ускоренного на борту КА электронного пучка, после одного ларморовского оборота пучка в магнитосферном магнитном поле. Этод метод был использован на запущенных в 2000 году 4-х КА Cluster (эксперимент EDI),

Электрическое поле или скорость конвекции определялись по смещению электронных пучков с энергией 0,5-1,0 кэВ, инжектируемых с КА, после одного ларморовского оборота в магнитном поле, величина и направление которого измерялась магнитометром, установленном на том же КА (Noda et al., 2003). Измерения конвекции в ближнем хвосте были сгруппированы по группам, которые соответствовали различным направлениям ММП. Результаты этого эксперимента, полученные в июле – октябре 2001 года, которые относятся к положительной By компонете ММП, показаны на рисунке 21 .

Картина электрического поля в магнитосфере может быть восстановлена по измерениям в ионосфере на спутниках и баллонах. Затем, используя модель магнитного поля и предполагая, что продольное электрическое поле равно нулю, можно получить электрическое поле в магнитосфере. При этом вносится дополнительная неопределенность, связанная с погрешностями модели магнитного поля, которые могут сильно повлиять на результат. В монографии Беленькой (2002) подробно рассмотрено влияние межпланетного магнитного и электрического полей на формирование магнитосферной конвекции.

Другим способом извлечения информации об электрическом поле является анализ последовательных изменений спектра частиц, измеряемых на ИСЗ. Использовав данные синхронного спутника «АТS-5» и предполагая, что все частицы инжектируются в полуночном секторе, Мак-Илвайном была рассчитана модель электрического поля, лучше всего описывающая наблюдаемую динамику спектров частиц, регистрируемых на «ATS- 5″ (Mс Ilwain 1974). На рисунке 22 приведены эквипотенциали электрического поля, полученные Мак-Илвайном в экваториальной плоскости

Рисунок 21. Скорость электрического дрейфа в ближнем хвосте магнитосферы по данным прибора на борту КА Cluster (эксперимент EDI), (Noda et al., 2003).

Рисунок 22. Эквипотенциали электрического поля в магнитосфере по Мак-Илвайну. Заштрихованная область — область применимости модели.

Заштрихованная часть рисунка выделяет область, где модель не может претендовать на точное описание поля, поскольку траектории рассматриваемых частиц не попадали в эту область. Эквипотенциали приведены на рисунке с шагом 2 кВ. Они дают траектории заряженных частиц с нулевой энергией, не чувствующих магнитного поля.

Результаты Cluster согласуются с картиной конвенции плазмы в плоскости полуденного меридиана, схематично изображеной на рисунке 23 (Axford, 1969,). Цифрами обозначены последовательные положения силовой линии (к которой «привязана» холодная плазма), перезамыкающейся в дневной стороне с межпланетным полем. .Затем эта силовая линия сносится в хвост. В момент, отмеченный цифрой 6, она вновь замыкается со своей «половиной» из южного полушария. Далее она двигается к Земле, пока не попадает в зону больших значений поля коротации, которое переносит силовую линию на дневную сторону. Затем весь процесс повторяется.

Электрическое поле в магнитосфере определяется вращением Земли и движением плазмы солнечного ветра вдоль магнитопаузы. Это последнее при наличии перезамыкания межпланетного и магнитосферного магнитных полей вызывает движение плазмы в магнитосфере. На картину конвекции влияет конечная проводимость ионосферы. Электрическое поле вызывает токи в ионосфере. Рассмотрение дивергенции этих токов

Рисунок 23. Стационарная конвекция в плоскости полуденного геомагнитного меридиана. Цифры — последовательное положение силовой линии, перезамыкающейся с межпланетным полем в момент 1 и со своей южной половиной в момент 6

показывает, что должны существовать продольные токи вдоль силовых линий. Эти токи расположены у аврорального овала и направлены из ионосферы на вечерней стороне и в противоположную сторону на утренней стороне.

На рис. 24а (Vasyliunas, 1974) схематично изображены Педерсеновские токи в ионосфере и требуемые для их замыкания продольные токи. На рис. 24б показаны линии конвекции (эквипотенциали) на полярной диаграмме, схематично представляющей ионосферу. Заштрихованная область на рис. 24а,6 — это полярная шапка.

Рисунок 24. Возбуждение продольных токов: а — схема электрического поля и Педерсеновского тока в ионосфере. Продольный ток, стекающий и вытекающий на авроральном овале; б — вид на Землю с полюса; Стрелки — линии конвекции в ионосфере; в — Замыкание продольных токов в солнечном ветре

На рис. 24в показано, как продольные токи замыкаются в солнечном ветре (заштрихованная часть рисунка). Область солнечного ветра, примыкающая в магнитосфере, является МГД генератором, вдоль силовых линий замкнутым на нагрузку — ионосферу. Разность потенциалов, приложенная к магнитосфере, составляет ~ 50 кВ. Направление скорости солнечного ветра показано большими стрелками.

В настоящее время имеются лишь качественные представления о процессе перезамыкания межпланетного и магнитосферного полей, который весьма существенен для описания конвекции магнитосферы. Весьма в общих чертах известна относительная роль механизмов, обуславливающих картину дневную сторону. Затем весь процесс повторяется.

3.1.8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Помимо Земли магнитосферы обнаружены и у других планет Солнечной системы. В шестом издании «Модели космоса» изложены данные о магнитосферах Меркурии и Юпитера, полученные при полетах КА «Маринер-10», «Пионер-10» и «Пионер-11″(см. также обзор (Алексеев, 1976)). Результаты полетов КА » Voyager — 1 «и «Voyager-2» к Юпитеру и Сатурну дополнили ранее известные данные. К настоящему времени уже опубликованы данные КА Galileo, который совершил несколько оборотов на орбите спутника Юпитера, КА Ulysses совершил облет Юпитера в 1992 году, во время своего разворота на полярную орбиту вокруг Солнца. КА Cassini в июле 2004 года перешел на орбиту спутника Сатурна.

В результате этих полетов был получен большой объем информации о крупномасштабном поле этих планет. Эта информация позволила модифицировать параболоидную модель магнитосферы Земли таким образом, чтобы построить количественные модели магнитосфер Юпитера и Сатурна.

Принципиальные особенности физических процессов, происходящих в магнитосферах планет- гигантов, в отличие от магнитосферы Земли, обусловлены быстрым вращением обеих планет. В случае Юпитера, возникающая из-за отставания магнитосферной плазмы от твердотельного вращения униполярная разность потенциалов может достигать 380 МВ. Для Сатурна из-за более слабого планетарного поля эта величина существенно меньше, однако магнитное поле в магнитосферах обеих планет существенным образом модифицируется из-за образования плазменного диска в средней магнитосфере. Магнитное поле этого диска существенно увеличивает размеры магнитосферы. Наличие в магнитосфере Юпитера вулканических выбросов Ио, существенно увеличивает плотность магнитосферной плазмы и усиливает эффект магнитодиска. На приведенных ниже рисунках 25и 27 построены полуденные сечения магнитосфер Юпитера и Сатурна (рисунки 25 и 27, соответственно). На рисунке 26, для случая Юпитера показана проекция ионосферы в экваториальную плоскость и в переднее сечение хвоста магнитосферы. Эта проекция позволяет проследить проявления магнитосферно- ионосферного взаимодействия.

Рисунок 25. Лежащие в плоскости полдень – полночь силовые магнитного поля линии магнитосферы Юпитера. Направление планетарного диполя Юпитера противоположно направлению магнитного поля Земли, поэтому в северной (в южной) половине магнитосферы поле направлено от Юпитера (к Юпитеру).

Рисунок 26. Проекция линий постоянной юпетирианской широты с шагом 2º (сплошные линии) и постоянной долготы с шагом 2 часа местного времени (пунктирные линии). Линии постоянной широты в экваториальной плоскости соответствуют широтам от 72º до 84º, а в поперечном сечении хвоста от 82º до 90º.

Рисунок 27. Силовые линии в плоскости XZ солнечно-магнитосферной системы координат магнитосферы Сатурна. Силовые лини рассчитаны в модели, описывающей структуру расширенной магнитосферы, которая наблюдалась при подлете КА Cassini.

ЛИТЕРАТУРА

Акасофу С.-И., Чепмен С. Солнечно-земная физика: часть 2. Москва: Мир. 1975. 512 C.
Алексеев И.И. Регулярное магнитное поле в магнитосфере Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 1978. Т.18. С.656.
Алексеев И.И. Магнитосфера Юпитера. Итоги науки и техники, серия «Исследование космического пространства», т.7, М., ВИНИТИ, 1976.
Беленькая Е.С. Влияние ММП на формирование магнитосферы. //Исследование космического пространства, т. 33а, 2002, 236 с.
Калегаев В.В., Алексеев И. И., Фельдштейн Я. И., Громова Л. И., Графе А., Гринспен М. Магнитный поток поперек долей геомагнитного хвоста и динамика магнитосферного возмущения во время магнитных бурь // Геомагнетизм и Аэрономия. Т. 38. No 3. С. 10-16. 1998.
Старков Г. В. Планетарная морфология авроральных явлений в магнитосферно-ионосферной физике // С.-Петербург: Наука. С. 85-90. 1993.
Тверская Л. В., Граница инжекции электронов в магнитосфере Земли, Геомагнетизм и Аэрономия, 26, 864-865, 1986.
Хорошева О.Б., Магнитосферные возмущенмя и связанная с ними динамика ионосферного электроджета, зоны полярных сияний и плазмосферы, Геомагнетизм и Аэрономия, 27, 804-811, 1987.
Alexeev I.I., E.S.Belenkaya, S.Y.Bobrovnikov, V.V.Kalegaev, Modelling of the electromagnetic field in the interplanetary space and in the Earth’s magnetosphere, Space Science Review, 107, N1/2, 7-26, 2003.
Alexeev, I.I., and E.S. Belenkaya (2005), Modeling of the Jovian magnetosphere, Ann. Geophys., 23, 809-826.
Alexeev I. I., Belenkaya E. S., Kalegaev V. V., Feldstein Y. I.,. Grafe A Magnetic storms and magnetotail currents // J. Geophys. Res. V. 101. P. 7737-7747. 1996.
Alexeev I.I.. Kalegaev V.V., Belenkaya E.S., Bobrovnikov S.Yu., Feldstein Ya.I., Gromova L.I. The Model Description of Magnetospheric Magnetic Field in the Course of Magnetic Storm on January 9-12, 1997 // J. Geophys. Res. V. 106. P. 25683-25694. 2001.
Axford W.I. Rev. Geophys. and Sрасе Phys., 1969, v.7, р.421.
Burton R. K., McPherron R. L., Russell C. T. An empirical relationship between interplanetary conditions and Dst // J. Geophys. Res. V. 80. P. 4204-4216. 1975.
Dessler A. J., Parker E. N. Hydromagnetic theory of geomagnetic storms // J. Geophys. Res. V. 64. P. 2239-2252. 1959.
Feldstein, Y. I., A. E. Levitin, J. U. Kozyra, B. T. Tsurutani, A. Prigancova, L. Alperovich, W. D. Gonzalez, U. Mall, I. I. Alexeev, L. I. Gromova, and L. A. Dremukhina, (2005), Self-consistent modeling of the large-scale distortions in the geomagnetic field during the 24–27 September 1998 major magnetic storm, J. Geophys. Res., 110, A11214, doi:10.1029/2004JA010584.
Ganushkina N. Yu., Pulkkinen T. I., Kubyshkina M. V., Singer H. J., Russell C. T. Modelling the ring current magnetic field during storms // J. Geophys. Res. V. 107. 10.1029/2001JA900101. 2002.
Ganushkina N. Yu., Pulkkinen T. I., Kubyshkina M. V., Singer H. J., Russell C. T. Long-term evolution of magnetospheric current systems during storms // Ann. Geoph. V. 22. P. 1317-1334. 2004.
Greenspan M. E., Hamilton D. C. A test of the Dessler-Parker-Sckopke relation during magnetic storms // J. Geophys. Res., V.105. P.5419-5430. 2000.
Heikhi1a W.J., Winningham J.D., J. Geophys. Res., 1971., v.76, р.883.
Kalegaev V. V. Alexeev I. I., Feldstein Ya. I. The Geotail and Ring Current Dynamics Under Disturbed Conditions // Journal of Atm. and Sol-Terr Phys. V. 63/5. P. 473-479. 2001.
Kalegaev V. V., Ganushkina N. Yu., Pulkkinen T. I., Kubyshkina M. V., Singer H. J., Russell C. T. Relation between the ring current and the tail current during magnetic storms // Ann. Geoph. V. 26. No 2. P. 523-533. 2005.
Kaufmann T. G. Substorm currents: Growth phase and onset // J. Geophys. Res. 1987. V.92. P.7471.
Lopez R. E., von Rosenvinge T. A statistical relationship between thе geosynchronous magnetic field and substorm electrojet magnitude // J. Geophys. Res. 1993. V.98. P.3851.
Maltsev Y. P., A.A. Arykov, E.G. Belova, B.B. Gvozdevsky, V.V. Safargaleev Magnetic flux redistribution in the storm time magnetosphere // J. Geophys. Res. V. 101. P. 7697-7707. 1996.
Mead G,D., Fiarfield О,Н, A quantitative magnetospheric model derived from spacecraft magnetometer data. J. G еорhis. Res., 1975. v. 80, р. 523.
Mс Ilwain С.Е. Substorm injection bouпdaries. In В.М. Мс Соrmас (ed), Magnetospheric Physics. D. Reidel Publlshing Соmраnу, Dorderecht, Holland, 1974, р. 143.
Noda, H., W. Baumjohann, R. Nakamura, K. Torkar, G. Paschmann, H. Vaith, P. Puhl-Quinn, M. Fo¨rster, R. Torbert, and J. M. Quinn, Tail lobe convection observed by Cluster/EDI, J. Geophys. Res., 108(A7), 1288, doi:10.1029/2002JA009669, 2003.
O’Brien T. P., McPherron R. L. An empirical phase space analysis of ring current dynamics: Solar wind control of injectionand decay // J. Geophys. Res. V. 105. P. 7707–7719. 2000.
Ohtani S., Nose M., Rostoker G., Singer H., Lui A. T. Y., Nakamura M.Storm-substorm relationship: Contribution of the tail current to Dst // J. Geophys. Res. V. 106. P. 21199-21209. 2001.
Pulkkinen T. I., Baker D.N., Pellinen R.J., et al. Particle scattering and current sheet stability in the geomagnetic tail during the substorm growth phase // J. Geophys. Res. 1992. V.97. P.19283.
Rosenbauer Н., Grunwaldt Н., Montgomery M,D., Раsсhmann G., Sckopke N. HEOS — 2 plasma observations in the distant polar magnetosphere — plasma mantle. J. Geophys. Res., 1975, v.80, р 2731.
Sckopke, N. A general relation between the energy of trapped particles and the disturbance field near the Earth // J. Geophys. Res. V. 71. P. 3125-3130. 1966.
Shue J.-H., Song P., Russel C. T. , Steinberg J .T., Chao J. K., Zastenker G., Vaisberg O. L., Kokubun S., Singer H. S., Detman T. R., Kawano H. Magnetopause location under extreme solar wind conditions // J. Geophys. Res.. V. 103. P. 17691-17700. 1998.
Skoug, R.M. et al.,Tail-dominated storm main phase: 31 March 2001, J. Geophys. Res., 108, NA6, doi: 10.1029/2002JA009705, 2003.
Sugiura М., Ledley B.G., Skillman T.L., Heppner Т.Р., Magnetospherlc f1eld distortions observed bу ОGО-3 and 5. J. Geophys. Res., 1971, v.76, р. 7552.
Sugiura M., Kamei T. Equatorial Dst index 1957-1986 // in IAGA Bull. 40. edited by A. Berthelier. and M. Menvielle, Int. Serv. of Geomagn. Indices Publ. Off., Saint Maur, France, 1991.
Turner N. E., Baker D. N., Pulkkinen T. I., Roeder J. L., Fennel J. F., Jordanova V. K. Energy content in the storm-time ring current // J. Geophys. Res. V. 106. P. 19149-19156. 2001.
Tsyganenko N. A. A model of the near magnetosphere with a dawn-dusk asymmetry: 1. Mathematical structure // J. Geophys. Res. V. 107. 10.1029/2001JA000219. 2002a.
Tsyganenko N.A. A model of the near magnetosphere with a dawn-dusk asymmetry: 2. Parameterization and fitting to observations// J. Geophys. Res. V. 107. 10.1029/2001JA000220. 2002b.
Tsyganenko N. A., Sibeck D. G., Concerning flux erosion from the dayside magnetosphere // J. Geophys. Res. 1994. V.99. P.13425.
Tsyganenko N.A., Sitnov M.I. Modeling the dynamics of the inner magnetosphere during strong geomagnetic storms// J. Geophys. Res. V. 110. 10.1029/2004JA010798. 2005.
Vasyliunas V.М, Low- energy electrons оn the day side of the magnetosphere. J. Geophys. Res., 1968, v. 73, р. 5719.
Vasyliunas V. M. Concepts оf magnetospheric convection. Magnetospher. Earth and Jupiter, Рrос. Neil Brice Меmоrу Sуmр., Frascati, 1974, Dordrechl-Boston, 1975, р. 179.
Zmuda A.l., Armstrong I.C., J. Geophys. Res., 1974, v.79, р.463.

Система контроля космической погоды для оценки технологических рисков на территории полуострова Ямал. Наука и техника в газовой промышленности (in russian)

для Ямала может быть создана только в тесной кооперации с имеющимися источниками

информации. Более 20 лет работает система сбора данных магнитных обсерваторий в

реальном времени Интермагнит ( www.intermagnet.org) . Основным мотивом начала работ

по проекту Интермагнит было задание от нефтяных компаний иметь информацию о

состоянии магнитного поля по региону Северного моря. Задача была успешно решена, а

сама система Интермагнит охватила всю мировую сеть магнитных обсерваторий и

включает более 100 обсерваторий. Недавно сделан следующий шаг, чтобы охватить и

полярные широты и увеличить число обсерваторий до 200. Новый проект SuperMAG, см.

http://supermag.jhuapl.edu/, ориентирован на сбор данных в глобальном масштабе под

задачи науки, прикладной геофизики, и службы «космической погоды». Российские

научные организации участвуют во всех этих проектах, а в последнее время создают свои

системы мониторинга. Одним из первых шагов в этом направлении является Центр

прогноза геофизической обстановки ИЗМИРАН, на сайте которого представлены данные

мониторинга магнитного поля http://forecast.izmiran.ru.

При создании региональной справочно-информационной системы «Полярная

геофизика Ямала» планируется использовать весь накопленный опыт по этим разработкам

как у нас в стране, так и за рубежом. В России институтах до самого последнего времени

попытки создания открытых справочно-информационных систем по космической физике

в реальном времени были ограничены тематическими сайтами по одной или нескольким

дисциплинам. В планетарном масштабе такие СИС с полным охватом всех наземных и

космических данных широко известны, например сайт Центра прогноза состояния

космической среды в Боулдере, США http://swpc.noaa.gov, который является основным

таким центром в мире. В нашем случае мы хотим создать СИС для пользователей

конкретного региона, и при этом обеспечить пользователей актуальной информацией под

их конкретные нужды. Для региональной СИС «Полярная геофизика на Ямале»

критически важным является задача сбора и представления данных в реальном времени,

так как именно данные в реальном времени будут востребованы конечными

пользователями.

На рис.6 представлена схема основных источников информации и общая структура

по наполнению СИС «Полярная геофизика Ямала». Как мы видим, источники

информации делятся на две группы: первая – это региональные данные и данные

российских организаций, вторая – зарубежные данные, находящиеся в открытом доступе.

Среди первой группы наиболее важными являются данные по Ямалу и прилегающим

территориям, по второй группе – данные космических аппаратов мониторинга

космической среды и солнечного ветра, а также прогнозы «космической погоды» от

Центра в Боулдере. Сама СИС «Полярная геофизика Ямала» строится как веб-сервер, в

котором входящая информация перерабатывается по алгоритмам и программам,

составленным под задачи оперативной оценки состояния космической среды и

потребностей локальных пользователей для региона Ямала. Например, из глобального

прогноза полярных сияний, составляемого в Норвегии или Геофизическим институтом на

Аляске, мы выделяем часть информации, имеющую приложение е Ямалу в виде, удобным

для местных пользователей на Ямале. Важной задачей является трансляция данных с

открытых серверов в Интернет с пояснительным текстом на русском языке. Показано, что

использование информации на родном языке существенно увеличивает ее усвоение.

Другим элементом всей системы должно стать создание «зеркал» для пользователей в

Салехарде и Новом Уренгое. Это техническое решение позволит привлечь локальных

пользователей и обеспечит устойчивость работы сервисов системы в целом.

Говорить научились. А разговаривать? Умеем ли мы вести беседу

Когда человек вступает в контакт с обществом, его индивидуальность, иначе говоря его «я», вступает в конфликт с другими «я», с интересами других людей, поэтому мы и воспринимаем общество вокруг нас то как поддержку, то как угрозу. Чтобы меньше было проблем, следует учиться жить среди людей. В этом помогает простая мудрость, которая гласит: если хочешь быть умным, научись разумно спрашивать, внимательно слушать, спокойно отвечать и переставать говорить, когда нечего больше сказать. Так учили древние греки. Слова в нашей жизни и то, как мы их произносим, – это повод судить о нас как о личности, прежде всего потому, что именно речью мы отличаемся от всего остального живого мира.

Поэтому нужно помнить, что на основании нашей речи люди вольно или невольно создают представление о нашем активном словаре, а следовательно, о нашем интеллекте. Не зря в русском языке родились пословицы типа: слово – серебро, а молчание – золото; слово не воробей, вылетит – не поймаешь. Послушаем разговор двух сверстников, встретившихся во дворе и обменявшихся своими мыслями.Первый: О! привет, давно тебя не видать, небось все вкалываешь. А вчера по телику видел? Такую муру впаривали!Второй: Ты знаешь, я телевизор смотрю редко. Стараюсь новости не пропускать, ну и, безусловно, футбол. А что нового у тебя, как семья, как у тебя дела?Согласитесь, что по одной фразе можно уже определить, какой лексикой пользуется каждый из них в повседневной жизни и каким интеллектом обладает, ибо каждый из них в речи экспромтом употребляет те слова, значение которых ему известно.ХХI век набирает силу. Согласитесь, он привнес очень многое в манеры и поведение людей, часто такое, с чем мы не можем мириться. Судя по анкетным ответам, лексика у молодых людей небогатая, между собой говорят, как правило, на сленге или жаргоне, с родителями общаются в основном на узкие бытовые темы. Сегодня недостаточно просто знать правила хорошего тона или догадываться, что они существуют. Думаю, никто не будет возражать, что вежливость, то есть воспитанность, обретает смысл, только если находит воплощение в повседневном поведении.Следовательно, и на основании речи люди вольно или невольно создают представление о вашем активном словаре, а также о вашем интеллекте. И здесь уместно вспомнить еще одну народную мудрость о том, что молчание – золото. Но не впадайте в крайность, не надо отмалчиваться. Труднее, конечно, путь к развитию себя, своей личности, но это верный путь! Надо ставить задачу развивать себя, то есть систематически учиться! Это не значит сидеть всю жизнь за партой. Это означает лишь то, что надо стараться расширять свой кругозор, получая помимо профессиональных знаний знания для строительства интеллекта. Еще одна важнейшая часть нашего общения – это жесты: мимика, интонация. Порой с их помощью можно сказать гораздо больше, чем словами. У каждого, наверное, были ситуации, когда взгляд и жест говорили красноречивее, чем большой монолог.Однако бывает, что и с интеллектом все нормально, а человек немногословен. У него проблемы с речью. Нет, не в смысле дефектов устной речи, а в смысле словаря, подбора слов, их согласования и т. д. Такое случается, если в детстве в семье с ребенком мало разговаривали на разные темы, либо в начальных классах не дали достаточного языкового образования. Такой человек, взрослея, испытывает трудности в общении и использует в речи все, что на слух ложится во дворе, в компаниях, восполняя свой словарь жаргоном, модным сленгом или арго. И если в своей компании допустимо, то в общении на работе или в кругу людей малознакомых человеку всегда следует помнить, «как слово наше отзовется».Никто не будет спорить с тем, что без речи нет полноценного взаимодействия человека с людьми. И потому учиться разговаривать с ними необходимо каждому. Именно разговаривать, не говорить. Разница очевидная.Тут уместно вспомнить еще одну народную мудрость, что язык мой – враг мой. Речь идет о словах-паразитах. Сегодня модно любую фразу начинать со слов: «как бы», «реально», «конкретно». Говорящий не задумывается, как нелепо он выглядит с таким словарем, главное – вставить в предложение подобные словечки якобы для полноты мысли, хотя смысловой-то нагрузки как раз они никакой и не несут. Если мы хотим, чтобы оппонент нас воспринимал как человека думающего, следящего за всем происходящим в мире и вокруг нас, читающего не только глянцевые журналы, мы должны много работать над своим словарем и радоваться тому, что мы обладаем несметным сокровищем – говорим на русском языке. Так зачем же в золото подмешивать грязный песок? Его следует активно отсеивать; пусть он к вам не прилипает.Послушаем, как прощались наши собеседники после короткой неожиданной встречи и обмена новостями.Второй: Рад был нашей встрече, жаль, что редко видимся. Но нашу школу помню всегда, к сожалению, редко бываю там. Нашим передавай привет, звони, буду рад.Первый: Да ладно, я тоже… это, ладно, не парься… всего… давай… Комментарии, как говорится, излишни.Сегодня глагол «давай» широко заменил общепринятые прекрасные уважительные понятия: «до свидания», «до встречи», «желаю успехов» и остальные добрые пожелания при прощании или окончании разговора визуального или телефонного. Но выражает ли он те чувства и те мысли, которые нам бы хотелось сказать своему собеседнику? А уж о глаголе «не парься» просто помолчим, потому что создается впечатление, что часть общества как зашла в парную, так и пребывает там.Если человек часто употребляет в своей речи словосочетания типа «как говорится», «как говорят»: «Он, как говорится, пришел на работу. А ему там и делать нечего», – он не понимает, что никакой смысловой нагрузки в данном случае словосочетание «как говорится» не несет. Но вот другой пример: «Как говорится, «не хлебом единым жив человек». Здесь мы хотим подчеркнуть, что это не мы сказали, а уже давно кем-то это сказано. Если вы часто употребляете подобные словосочетания, следовательно, вы не очень уверены в себе. Человек, не очень четко мыслящий или испытывающий трудности в устной речи, прибегает к «помощи» таких выражений, считая, что это спасает его.Лингвистический анализ частицы «вот» говорит о том, что она употребляется при окончании речи. В значении «добавить больше нечего». Но послушаем, как употребляет ее говорящий: «Короче, мы пришли… вот, там никого… вот, ну мы, значит, решили уйти, все равно следующей пары тоже нет… вот так и было, значит, вот…»Говорящий явно ищет подходящие слова, а «вот» играет роль паузы. Глагол «значит» тоже не наполняет глубокими мыслями речь говорящего – и слушать неинтересно, и поверить трудно.Что же нам предпринять, чтобы наша речь была интересной для собеседника? Прежде всего говорите правильно. Очевидно, надо больше читать, а еще важнее – больше думать над тем, что прочитано, чтобы потом суметь своими мыслями увлечь собеседника.Сегодня нам трудно представить, как люди жили без телевидения и радио. Телевидение лишь создает иллюзию общения. Люди прошлых веков стремились обрести достойных собеседников, высоко ценили их и не жалели времени для увлекательных бесед. Традиция бесед, интересных горячих споров восходит к Древней Греции.В знаменитых литературно-философских салонах Франции ХVIII века блистали своим красноречием и оригинальностью мышления Дидро, Вольтер, Руссо. Свои традиции были и в России. Известны яростные литературные, научные и философские споры единомышленников, объединенных в кружки или просто собиравшихся в салонах, чтобы поговорить, обменяться мыслями, обсудить актуальные проблемы. Перед такими беседами молодые люди в Москве и Петербурге прочитывали специальную литературу, иногда это были целые тома, чтобы не показаться невеждами. Так велико было значение этих споров и собеседований.Изгоняя из своей жизни интеллектуальную беседу, мы невольно уничтожаем желание и умение мыслить, отстаивать свою точку зрения, а взамен вырабатываем привычку пассивно соглашаться, привычку не вникать глубоко в проблему. Опыт прошлых веков подсказывает, что искусству спорить и просто беседовать учили так же, как искусству танца или фехтования. В Древней Греции мальчиков отдавали даже в специальные школы софистов, где их обучали искусству не нарушать логику в споре, не подменять один тезис другим. Спор, беседа, обсуждение должны непременно базироваться на уважении к собеседнику, на желании донести до оппонента свою мысль в приемлемой для восприятия форме и на умении слушать другого, не перебивая, не глядя скучающим взором по сторонам, а так, как хотелось бы, чтобы слушали вас. А нам ведь так хочется, чтобы нас слушали внимательно, с интересом реагируя на высказанные нами мысли. Необходимо помнить святое правило, что даже при общении посредством холодного экрана компьютера или мобильного телефона все равно необходимо соблюдать главные правила вежливости, следует относиться к другим так, как мы хотели бы, чтобы обращались с нами.Безусловно, может статься, тезис, который защищает ваш собеседник, неверен, да и доказательства весьма слабые. Вы, естественно, отвергаете их. Но делать это следует аргументированно, избегая категорического тона, не оскорбляя, не обижая, думая о достоинстве оппонента, уважая его позицию.Общительность – одно из самых ценных качеств человека. И в деловой, и в обычной обстановке всегда ценят того, кто способен поддержать разговор, предложить приятную для собеседника тему. Это своего рода искусство.Мира БИСИКАЛО, доцент Московского государственного университета путей сообщения

Четвероногие и пернатые ″экстрасенсы″ | Политика и общество: анализ событий в Европе, России, мире | DW

Почтовые голуби могут хорошо распознавать и запоминать геометрические фигуры. Именно с этой способностью принято связывать необыкновенное умение голубей ориентироваться в пространстве и находить верный путь к цели, удалённой порой на многие сотни километров. Во время 1-й мировой войны эти птицы широко использовались для доставки писем через линию фронта. Благодаря своим необычным способностям голуби становились даже героями художественных фильмов, и зрители с замиранием сердца следили за тем, как птица, которую долго тренировали склёвывать зернышко, лежащее на определённой точке географической карты, потом отыскивала эту же точку во время полёта над реальной местностью. А отыскав, совершала заученное действие и тем самым запускала взрывной механизм.

Однако современные научные исследования, призванные выяснить, в чём же состоит механизм ориентации голубей в пространстве, хотя и не дают окончательного ответа на этот вопрос, наводят на мысль о том, что искать решение проблемы следует в совершенно ином направлении.

Компас в клюве

В Германии, где разведение почтовых голубей является распространённым хобби, изучение этого феномена ведётся в университетах Франкфурта и Мюнхена. Причём спонсируются исследования концерном «Фольксваген» — видимо, автомобилестроители надеются на результаты, которые позволят создать более совершенные навигационные системы.

Наблюдение за голубями показывает, что они учатся ориентироваться на конкретной местности, обследуя её в процессе своего рода ознакомительных полётов. При этом они не пытаются, применив своё умение распознавать геометрические фигуры, произвести «аэрофотосъёмку» местности, а вместо этого измеряют и запоминают напряжённость магнитного поля Земли. Слабое само по себе, геомагнитное поле в разных точках поверхности планеты неодинаково: так, если на Северном полюсе магнитная индукция составляет около 50 микротесла, то на экваторе — всего 35. А голуби, как оказалось, способны регистрировать малейшие колебания напряжённости этого поля. Таким образом, наш герой, отправляясь в полёт, как бы обладает системой координат, составленной на основе значений напряжённости геомагнитного поля, и изменяет свой маршрут в зависимости от того, становится напряжённость больше или меньше. Доктор Герда Фляйснер, сотрудница Франкфуртского университета, поясняет:

— «Больше или меньше» означает для голубя «севернее или южнее», и это позволяет ему определять свое местоположение относительно голубятни.

Учёные полагают, что орган, способный регистрировать напряжённость геомагнитного поля, расположен в клюве птицы, в области нёба. Здесь проходят важнейшие нервные каналы, по которым в мозг передаётся информация, связанная, например, с пищей. В поисках разгадки специалисты Института зоологии Франкфуртского университета исследовали тончайшие срезы тканей клюва. Под действием специального раствора при 500-кратном увеличении они обнаружили следы магнетита — оксида железа. Собственно, сам по себе магнетит распространён в природе весьма широко, причём он не только содержится в земной коре, но и участвует в обмене веществ многих живых организмов. В данном случае интересно то, что в тканях клюва он расположен не повсюду и не случайно, а лишь вдоль вполне определённого нерва.

Продвинуться к разгадке механизма функционирования магнитных рецепторов биологам Франкфурта удалось благодаря коллегам-геофизикам из университета Мюнхена. В пробах ила, взятых со дна озера Кимзе в Баварии, они обнаружили бактерий, в организме которых содержатся следы магнетита. Попав в магнитное поле, эти бактерии, словно крохотные стрелки компаса, ориентируются вдоль его силовых линий.

Рассказывает Николай Петерзен, профессор Института прикладной геофизики Мюнхенского университета, занимающийся изучением магнетитосодержащих бактерий:

— Суть, очевидно, в том, чтобы иметь возможность с помощью этого механизма возвращаться в свою родную среду обитания. Ведь эти бактерии живут в воде и, попав в сильное течение, они могут оказаться в нежелательном для себя месте.

Чтобы окончательно убедиться в том, что в тканях клюва почтового голубя содержится именно магнетит, пришлось прибегнуть к помощи электронного микроскопа — лишь увеличение в 200 тысяч раз позволило получить чёткую картину кристаллической решётки и однозначно идентифицировать «подозрительные» следы как магнетит. Расположен магнетит в виде вкраплений вдоль нервных волокон, причём наибольшей концентрации достигает в окончании нерва, в так называемом «кластере», содержащем, словно булка с изюмом, множество микрочастиц оксида железа. Профессор Петерзен:

— Попав в магнитное поле, кластер, можно сказать, черпает из него энергию и под её воздействием вытягивается, из бесформенной кляксы превращается в «веретено», ось которого расположена вдоль силовых линий поля.

Чтобы посмотреть, как это происходит, учёные провели нехитрый эксперимент: жировая эмульсия, содержащая частицы магнетита, впрыскивается в воду, и затем эта ёмкость с водой помещается в специальную камеру, точнее, клетку из деревянных брусьев, в которые вмонтированы магнитные катушки. Эти катушки выполняют роль экрана, отражающего внешнее магнитное поле Земли и не позволяющее ему проникать внутрь камеры.

А вот создаваемое искусственно внутреннее магнитное поле влияет на плавающие на поверхности воды капельки магнетитосодержащей эмульсии точно так же, как энергия магнитного поля влияет на форму кластера в описании профессора Петерзена: то есть капельки эмульсии растягиваются, превращаясь в элипсоиды, продольная ось которых расположена вдоль силовых линий поля. Итак, кластер обретает ориентировку и вытягивается в совершенно определённом направлении. А дальше эти механические изменения передаются в мозг, скорее всего, с помощью специальных рецепторов. Правда, ничего более определённого, чем «скорее всего», учёные сказать пока не могут — то, что «компас» почтовых голубей находится в клюве — это ещё гипотеза, хотя, как выражаются математики, достаточно доверительная. Но, по крайней мере, представление о том, что некая магнитная стрелка обуславливает способность этих птиц ориентироваться на местности, уже прошла серьёзную экспериментальную проверку.

Так, учёные провели тысячи пробных «запусков» голубей на полигоне неподалеку от Франкфурта, одновременно измеряя напряжённость магнитного поля на протяжение всей траектории полёта. Дело в том, что геомагнитное поле в районе Франкфурта весьма неоднородно — здесь имеет место крупная магнитная аномалия. Наблюдения позволили сделать вывод о том, что локальные изменения магнитного поля влияют на способность голубей к ориентированию в первые минуты полёта. Играет роль и время суток — судя по всему, голуби восприимчивы к изменениям солнечной активности. Сотрудница Франкфуртского университета доктор Эльке Хольткамп-Рётцлер:

— Исследования показали, что если стаю голубей — одну и ту же стаю — выпускать утром и днём, то маршрут её полёта меняется, и это изменение однозначно связано с локальным изменением магнитного поля.

Эти слова подтверждает и её коллега доктор Герда Фляйснер:

— Можно сказать, что при сильном перевозбуждении магнитные рецепторы теряют чувствительность и перестают воспринимать изменения магнитного поля Земли. Наблюдения свидетельствуют о том, что во время сильных колебаний напряжённости магнитного поля, например, во время грозы, голуби оказываются не в состоянии ориентироваться по своей карте. Известны трагические случаи, когда тысячи голубей сбивались с пути, попадая в сильную магнитную бурю.

Таким образом, если почтовый голубь действительно обладает, так сказать, системой магнитного обнаружения цели, то в качестве более научно обоснованного сюжета для фильма можно себе представить следующий вариант: птица, которой дано задание клюнуть определённую точку в далёкой стране и запустить этим в действие адскую машину, управляется на расстоянии, как робот, мощным магнитом.

Или более мирный сценарий — голуби вместо почтальонов доставляют письма по адресам, но не почтовым, а магнитным, соответствующим некоей дифференцированной магнитной карте.

Но это фантазии, а вот реальность: голландские биологи, изучая поведение птиц-песочников, обнаружили, что те при поиске улиток в прибрежном полосе на несколько секунд засовывают клюв на полсантиметра в сырой песок и обнаруживают свою добычу, скорее всего, по разнице давлений. Ведь в сыром песке вода труднее проходит через препятствие, то есть её давление в этом месте увеличивается, что, по-видимому, и улавливает клюв птицы. Исследователи исключают влияние запаха или движения, поскольку песочники с таким же успехом находили и похожие по размеру на улиток камешки, закопанные в песок экспериментаторами.

Итак, песочники с помощью клюва воспринимают ничтожно малые изменения давления, голуби демонстрируют поразительную чувствительность к магнитному полю. А вот собаки причастны к феномену, объяснить который учёные пытаются с помощью не зафиксированного пока экспериментально так называемого «морфогенетического» поля.

Чтобы понять, о чём идёт речь, обратимся к одному из случаев, которыми полна история взаимоотношений между собаками и людьми…

Четвероногие телепаты

Однажды в апреле 97-го года Сабина Цехнер, владелица шпица по кличке Эдди, обратила внимание на совершенно необычное поведение своей собаки. Настолько необычное, что хотя хозяйка не имела привычки разговаривать с животным как с человеком, она тем не менее вынуждена была спросить: «Эдди, да что с тобой происходит»? Собака скулила и в буквальном смысле слова плакала. Сабина, естественно, тоже встревожилась. Сабина Цехнер:

— Мама старалась меня успокоить, братья сказали, что я истеричка, а через час выяснилось, что именно в это время моего друга сбил грузовик. Мне стало совершенно ясно, что собака, в отличие от меня, всё чувствовала.

Английский ученый Руперт Шелдрейк объясняет это и другие подобные явления наличием между живыми существами «морфогенетического поля», которое обеспечивает возможность взаимопонимания и телепатического взаимодействия, минуя все известные органы чувств. Так что же нас связывает? Руперт Шелдрейк:

— Это вполне определённого рода поле — не энергетическое, а информационное. Телепатия и означает возможность передачи посредством этого поля информации об изменении состояния от одного существа к другому. Если человек и собака тесно связаны, между ними образуется поле, и когда они расстаются, удаляются друг от друга, поле как бы «растягивается», словно жевательная резинка.

То есть не только хозяин держит на поводке собаку, но и животное обладает неким ментальным проводом, связующим его с хозяином. Чтобы проверить этот тезис, был проведён следующий эксперимент: две видеокамеры одновременно вели наблюдение за хозяйкой, сидящей в парке, и за собакой, ожидающей её дома.

Собака лежала спокойно на коврике, пока женщина в отдалении от дома беседовала с экспериментаторами. Но стоило хозяйке встать со скамейки и направиться в сторону дома, как уже через пару секунд пёс поднимался с подстилки и подходил к двери, где и замирал в ожидании. Эксперимент повторили 17 раз, и лишь в четырёх случаях животное «проспало» момент прихода хозяйки.

Другой эксперимент, призванный подтвердить существование «морфогенетического» поля, состоял в следующем. Подопытного сажали в изолированную комнату, и за ним периодически велось наблюдение с помощью видеокамеры. Сидя в комнате, человек не имел возможности обычными органами чувств определить, смотрят ли на него в данный момент снаружи или нет. Тем не менее, подопытный ощущал на себе этот взгляд в 60% случаев. Впрочем, у человека этот показатель существенно ниже, чем у других животных, подвергшихся подобному исследованию, и прежде всего, у собаки. На этот счёт у Шелдрейка есть своё объяснение: собака происходит от волка, а волк — очень социально ориентированное животное, ищущее тесных связей. Так что тонкое восприятие телепатического поля отвечает природе волков и, соответственно, собак. Правда, надо отметить, что в качестве теоретического объяснения такой аргумент выглядит несколько легковесно. Не убеждает он и специалистку по волкам, доктора Дорит Федерзен-Петерзен из Кильского университета. По её мнению, особые способности собак и волков связаны с их исключительно чутким обонянием:

— Оно просто несравнимо с нашим. Оно настолько лучше, что мы даже приблизительно не можем себе представить богатство мира запахов или, если хотите, мировосприятие собаки или волка, получаемое благодаря обонянию. Эти животные чувствуют запахи настолько тоньше и настолько иначе, чем мы, что одним этим можно объяснить многие связанные с ними истории и феномены.

Многие, но не все. Так, способность человека спиной чувствовать направленный на него взгляд или восприятие собакой несчастного случая на весьма значительном удалении — это аргументы в пользу «морфогенетического поля». Собственно, физики допускают возможность существования такого поля, которое, по их представлениям, должно иметь электромагнитную природу. Не исключено, что организм человека генерирует электромагнитные волны в таком диапазоне частот, который мы сами и существующие физические приборы не улавливают, а животные — улавливают. Впрочем, возможно, это и к лучшему. Сотрудник института Макса Планка, физик Ханс Петер Дюрр, рассказывает:

— Если бы мы, скажем, воспринимали глазами не только видимый свет, но и все радио и телепередачи, телефонные разговоры, инфракрасное излучение, если бы мы улавливали все шумы и колебания, которые заполняют окружающее нас пространство, нам бы пришёл конец! Мы бы ослепли, оглохли или сошли с ума.

Впрочем, пойди человечество по иному пути развития, обойдись без многих атрибутов цивилизации и научно-технического прогресса вроде телевидения и радио, человек, возможно, обладал бы куда более широкими способностями по части восприятия окружающей среды, чем нынешний «гомо сапиенс».

Научно-исследовательские работы

Разделы

Авторы работ

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я

Руководители работ

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я

Работы: ВсеИзбранныеВ помощь учителюКонкурс «Учебный проект» Учебный год: Все2015 / 20162014 / 20152013 / 20142012 / 20132011 / 20122010 / 20112009 / 20102008 / 20092007 / 20082006 / 20072005 / 2006 Сортировка: По алфавитуПо новизне

Цель работы — знакомство с биографией и творческим развитием поэта М. Ю. Лермонтова.
Автор иллюстрирует тезис о том, что пятерка была магической цифрой в жизни Владимира Маяковского, рассказывая о его 5 любимых женщинах, 5 любимых вещах, 5 любимых местах.
В работе представлены различные способы составления магических квадратов, изучив которые, можно заполнять квадраты любых размеров. Также рассказано об истории появления магических квадратов и показано их практическое применение. Рассмотрен вопрос о квадрате Пифагора, представляющем исторический интерес и, возможно, полезном для составления психологического портрета личности.
Материал работы можно использовать на факультативных занятиях в 5–7-х классах, при подготовке к математическим олимпиадам и в качестве индивидуальных дополнительных заданий.
В работе описывается история создания и применения магических квадратов на практике. К работе прилагаются задачи, головоломки для развития мышления и воображения.
Магический квадрат — квадратная таблица из целых чисел, в которой суммы чисел вдоль любой строки, любого столбца и любой из двух главных диагоналей равны одному и тому же числу. В работе рассматривается история создания, способ построения магического квадрата, а также его присутствие в различных науках.
В данной работе рассмотрены способы построения магических квадратов третьего, четвёртого и пятого порядка; представлен квадрат Дюрера. Презентация и комментарии к ней могут быть использованы во внеклассной работе по математике в 5-м классе.
Работа посвящена вопросам, связанными с магическими и латинскими квадратами. Интерес к данным вопросам способствует развитию познавательного интереса к математике как науке. Несмотря на то что магические квадраты не нашли широкого применения в науке и технике, они представляют историческую ценность, могут быть использованы для составления психологического портрета личности. Латинские квадраты более широко используются в математике, при обработке результатов экспериментов.
Смысл нумерологии известен многим. Редкий человек не замечал, что определенное число играет в его судьбе особую, таинственную роль. В данной работе мы провели исследования и сделали выводы, которые позволили убедиться в значении чисел в нашей жизни.
В работе обобщены и систематизированы знания о магических числах и фигурах. Из этой работы можно узнать о цели создания магических фигур, о применении магических чисел и фигур, о их роли. В работе приведены труды древних ученых, связанные с магией чисел. Из этой работы можно узнать о монаде Пифагора, о магических числах и фигурах, о магии таблицы Менделеева и молекулы ДНК и мн. др.
В работе представлена история возникновения магических квадратов, некоторые способы их создания с использованием симметрии, а также примеры магических квадратов.
Магический, или волшебный, квадрат — это квадратная таблица, заполненная числами так, что сумма чисел в каждой строке, каждом столбике и на обеих диагоналях одинакова. Работа раскрывает основные секреты магических квадратов третьего порядка, содержит алгоритмы их заполнения. Научившись легко и быстро составлять магические квадраты, ребята почувствовали себя настоящими волшебниками.
В проекте автор знакомит с разными видами зрительных иллюзий, причинами их возникновения, а также создает собственные зрительные иллюзии. Слайдовая компьютерная презентация о зрительных иллюзиях поможет учащимся освоить новые знания и умения.
Каждому с детства известны имя и произведения А.С. Пушкина, но не все знают, что поэт верил в приметы и силу талисманов, которых у него было несколько. В его жизни они сыграли таинственную роль, а в произведениях появились в виде мистических образов. И в жизни поэта, и в его произведениях происходят таинственные совпадения и свершаются мистические предсказания.
Автор работы попыталась найти ответ на вопрос: в чём заключается магия колокольного звона? Почему звон колокола оказывает такое завораживающее воздействие на сознание человека, успокаивает, заставляет задуматься о смысле жизни, наталкивает на добрые мысли? Данная проблема волнует автора ещё и потому, что жизнь этой деревенской девочки тесно связана с сельским храмом, а сама она мечтает в будущем освоить профессию звонаря. Описана история появления колокола, виды колокольных звонов и их роль в истории человечества, в жизни каждого человека.
В работе показано, как комбинации простых и составных чисел влияют на НОК и НОД чисел их взаимосвязи.
В своей жизни каждый из нас сталкивается с числами. Курс школьной программы да и дальнейшую жизнь трудно представить без них. С помощью этой работы вы сможете ощутить всю прелесть, красоту, магию чисел. Ведь они скрывают больше тайн и загадок, чем кажется на первый взгляд.
Первое понятие, с которым мы сталкиваемся при изучении математики, – число. Возникновение чисел в нашей жизни не случайность. Невозможно представить себе общение без использования чисел. История чисел увлекательна и загадочна. Без замечательной науки о числах – математики – немыслимо сегодня ни прошлое, ни будущее. Мы расскажем об удивительных свойствах некоторых чисел.
В проекте раскрываются интересные факты о числах, рассказывается об использовании чисел в пословицах и поговорках.
Цель работы состоит в том, чтобы показать разнообразие, гармонию и красоту математики через мифические тайны и загадки чисел; ознакомиться с основными азами нумерологии; выяснить влияние чисел на судьбу человека на примерах исторических личностей.
Мы знакомились с числами и очень ими заинтересовались. В результате исследовательской работы собрали интересный материал о числах 1, 3, 7 (пословицы, поговорки, весёлые стихи, считалки, скороговорки, загадки, фразеологизмы, изречения и пословицы разных народов и т. д.). В дополнение мы предлагаем созданные нами ребусы (на числа 1, 3, 7 и с числами 1, 3, 7).
В данной работе расмотрена структура геомагнитного поля и процессы, протекающие в нем. Работа включает теоретическую и экспериментальную части. Экспериментальная часть — определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли.
Представленный материал может быть использован как на уроках физики, так и на уроках астрономии.
В работе описано геомагнитное поле, причины его возникновения и изменения, указано практическое применение магнитного поля Земли. Создана презентация к работе.
В данной работе рассказывается о магнитном поле Земли и его изменении. Рассматривается влияние магнитного поля Земли на состояние человека. При помощи рамки и гальванометра измеряется индукция магнитного поля Земли. Сравниваются данные по изменению магнитного поля Земли с количеством вызовов «скорой помощи» и милиции.
Данная работа содержит теоретический материал о магнитном поле Земли, приводятся результаты исследования магнитных полей полосового магнита и соленоида с током. В ходе исследования устанавливается зависимость значения магнитной индукции В от расстояния. Приложения содержат графики этих зависимостей.
В этом проекте мы дали более точное представление о магнитном поле, детально рассмотрели существующие простейшие магнитные свойства веществ, выяснили значение магнитных явлений для физики, техники и быта.
Человек – дитя Вселенной, но её влияние: вспышки на Солнце, магнитные бури, солнечные и лунные затмения, резкие перемены погоды — не всегда благоприятно для нашего здоровья. В работе автор выясняет, что такое магнитная буря, как она влияет на самочувствие человека, что нужно делать, чтобы отрицательное воздействие на здоровье было минимальным.
В работе описывается, как можно восстановить магнитные стрелки, постоянные магниты, которые с течением времени размагнитились или перемагнитились; как сохранить магнитные свойства; как размагнитить постоянный магнит. Проведены исследования, какие металлы обладают сильными магнитными свойствами, какие — слабыми, а какие не обладают такими свойствами.
В моей работе рассказывается о магнитных свойствах материи, о магнитосфере планет Солнечной системы, о том, как сформировались представления о магнитах. Работа предназначена для широкого круга читателей.
Учебный процесс должен побуждать учеников к самостоятельному получению и применению знаний. Очень эффективно этой цели служит проектная деятельность. В том числе в качестве конечного продукта ученики могут создавать цифровые ресурсы по различным темам курса физики, а педагог использовать этот материал на уроке и во внеурочной деятельности, что значительно повышает мотивацию, интерес и качество обучения.
Данная работа представляет собой макет из бисера. С помощью этого макета можно продемонстрировать: структуру сообщества; разные среды жизни организмов; жизненные формы и экологические группы растений; роль грибов, насекомых и пауков в природе; цепи питания.

Причина магнитных возмущений в ионосфере Земли.

тезис

опубликовано 19.11.2015, 09:18 автором John Robert. Taylor

В этой диссертации изучается явление магнитной бури, которая представляет собой глобальное возмущение магнитного поля Земли и определяется в этой диссертации как интервал, в течение которого Dst-индекс падает ниже -50 нТл в течение четырех часов подряд. Штормы классифицируются как внезапное начало шторма (SSC; все штормы, которые инициируются внезапным импульсом, зарегистрированным наземными магнитометрическими станциями) и как постепенное начало шторма (SGC; все другие штормы).Наложенный эпохальный анализ плазмы солнечного ветра, межпланетного магнитного поля (ММП) и магнитных индексов AL, Kp и Dst был проведен для 538 бурь, идентифицированных между 1963 и 1991 гг. выбросов корональной массы, в то время как соответствующая сигнатура наложенных эпох SGC аналогична сигнатуре границы высокоскоростной/низкоскоростной корональный поток. Также было проведено статистическое исследование возникновения 538 выявленных штормов.Показано, что наблюдаемая ранее полугодовая вариация частоты возникновения магнитных бурь применима только к событиям SGC. Наблюдались вариации по всемирному времени (UT) времени начала SGC. Изменение UT также наблюдалось во время пиковой активности индексов Am и Dst во время штормов. Проведено исследование ионосферной конвекции во время магнитной бури 20-21 марта 1990 г. Время отклика ионосферной конвекции на изменения ММП на магнитопаузе, связанные с SSC, было в два раза меньше, чем в предыдущих наблюдениях при нормальных условиях солнечного ветра.Наблюдалась также широтная зависимость времени отклика конвекции. Наблюдались реконфигурации схемы ночной конвекции в ответ на начало фазы расширения суббури, что означает, что активность суббури может доминировать в схеме ночной конвекции.

История

Дата награды

0/01/1994

авторская принадлежность

Награждение

Университет

Уровень квалификации

Докторантура

Квалификация

Phd

Язык

Межпланетное происхождение геомагнитных бурь

Акасофу, С.-I.: 1981, «Энергетическая связь между солнечным ветром и магнитосферой», Space Sci. Ред. 28 , 111.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Axford, WI и Hines, CO: 1961, «Объединяющая теория высокоширотных геофизических явлений и геомагнитных бурь», Can. Дж. Физ. 39 , 1433.

MathSciNet ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Беханнон, К.В., Бурлага, Л.Ф. и Хьюиш, А.: 1991, «Структура и эволюция составных потоков на расстоянии 1 а.е.», J. Geophys. Рез. 96 , 21213.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Белчер, Дж. В. и Дэвис, Л., младший: 1971, «Альфвеновские волны большой амплитуды в межпланетной среде, 2», J. Geophys. Рез. 76 , 3534.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Белл, Дж.Т., Гуссенховен, М.С. и Маллен, Э.Г.: 1997, «Супербури», J. Geophys. Рез. 102 , 14189.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Боррини, Г., Гослинг, Дж. Т., Бэйм, С. Дж. и Фельдман, В. К.: 1982, «Анализ возмущений ударной волны, наблюдаемых на расстоянии 1 а.е. с 1971 по 1978 год», J. Geophys. Рез. 87 , 4365.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Боровский Ю.Э., Томсен, М.Ф. и МакКомас, Д.Дж.: 1997, «Сверхплотный плазменный слой: плазмосферное происхождение, происхождение солнечного ветра или ионосферное происхождение?», J. Geophys. Рез. 102 , 22089.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Ботмер, В. и Швенн, Р.: 1995, «Межпланетные и солнечные причины крупных геомагнитных бурь», J. Geomag. геоэлектр. 47 , 1127.

Google Scholar

Браво, С., Круз-Абейро, А. Л. и Рохас, Д.: 1998, «Пространственная связь между активными областями и корональными дырами и возникновение интенсивных геомагнитных бурь в цикле солнечной активности», Ann. Геофиз. 16 , 49.

АДС Google Scholar

Бурлага, Л.Ф.: 1995, Межпланетная магнитогидродинамика , издательство Оксфордского университета, Нью-Йорк.

Google Scholar

Бурлага, Л.Ф. и Леппинг, Р.П.: 1977, «Причины повторяющихся геомагнитных бурь», Planetary Space Phys. 25 , 1151.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Бурлага, Л. Ф., Пиццо, В., Лазарус, А. и Газис, П.: 1985, «Динамика потока между 1 а.е. и 2 а.е.: сравнение наблюдений и теории», J.Геофиз. Рез. 90 , 7317.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Бурлага, Л.Ф., Ситтлер, Э., Мариани, Ф. и Швенн, Р.: 1981, «Магнитная петля позади межпланетного удара: наблюдения Вояджера, Гелиоса и IMP-8», J. Geophys. Рез. 86 , 6673.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Бурлага, Л.Ф., Беханнон, К.В. и Кляйн, Л.В.: 1987, «Сложные потоки, магнитные облака и крупные геомагнитные бури», J. Geophys. Рез. 92 , 5725.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Бурлага Л.Ф., Фитценрайтер Р., Леппинг Р.П., Огилви К., Сабо А., Лазарус А., Стейнберг Дж., Глоклер Г., Ховард Р., Михелс Д. ., Farrugia, C., Lin, RP и Larson, DE: 1998, «Магнитное облако, содержащее выдающийся материал: январь 1997 г.», J.Геофиз. Рез. 103 , 277.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Кейн, Х.В. и Ричардсон, И.Г.: 1997, «Что вызвало большую геомагнитную бурю в ноябре 1978 г.?», J. Geophys. Рез. 102 , 17445.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Чен Л. и Хасегава А.: 1974, «Теория долгопериодных магнитных пульсаций, 1), Установившееся возбуждение резонансов силовых линий», J. Geophys. Рез. 79 , 1024.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Чоу, Г.С., Лабель-Хамер, Н., Цурутани, Б.Т. и Ли, Л.К.: 1992, «Идентификация пограничного слоя управляющего газа», EOS Trans. амер. Геофиз. Союз 73 , 485.

Google Scholar

Клаа де Гонсалес, А.Л., Гонсалес, В.Д., Дутра, С.Л.Г. и Цурутани, Б.Т.: 1993, «Периодические вариации геомагнитной активности: исследование на основе Ар-индекса», J. Geophys. Рез. 98 , 9215.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Клаа де Гонсалес, А. Л., Зильберглейт, В., Гонсалес, В.Д. и Цурутани, Б.Т.: 1998, «Действительна ли классическая сезонная модель для высоких уровней интенсивности геомагнитной активности?», J. Atmospheric Terrest. физ. , отправлено.

Костелло, К.А.: 1996, «Переобучение нейтральных сетей для прогнозирования Dst в модели спецификации и прогноза магнитосферы Райса», М.С. Диссертация, Университет Райса, Хьюстон, Техас.

Google Scholar

Крукер, Н.В., Гослинг, Дж. Т. и Калер, С. В.: 1998, «Магнитные облака на границах секторов», J. Geophys. Рез. 103 , 301.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Драйер, М.: 1994, «Межпланетные исследования: распространение возмущений между Солнцем и магнитосферой», Космические науки. Ред. 67 , 363.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Данджи, Дж. W.: 1961, «Межпланетное магнитное поле и авроральные зоны», Phys. Преподобный Летт. 6 , 47.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Фарруджа, С.Дж., Бурлага, Л.Ф., Ошерович, В.А., Ричардсон, И.Г., Фриман, М.П., Леппинг, Р.П. и Лазарус, А.Дж.: 1993, «Исследование расширяющегося межпланетного магнитного облака и его взаимодействия с магнитосферой Земли». : межпланетный аспект», Дж.Геофиз. Рез. 98 , 7621.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Фарруджа, С.Дж., Ошерович, В.А. и Бурлага, Л.Ф.: 1995, «Верево магнитного потока против сферомака как модели межпланетных магнитных облаков», J. Geophys. Рез. 100 , 2293.

Google Scholar

Фарруджа, К.Дж., Бурлага, Л.Ф. и Леппинг, Р. П.: 1997, в Б. Т. Цурутани, В. Д. Гонсалес и Ю. Камиде (редакторы), «Магнитные облака и эффект тихой бури на Земле», Magnetic Storms , монография AGU, Вашингтон, округ Колумбия , п. 91.

Google Scholar

Галвин А.Б., Ипавич Ф.М., Глеклер Г., Ховестадт Д., Бэйм С.Дж., Клеклер Б., Шолер М. и Цурутани, Б.Т.: 1987, «Статус ионного заряда солнечного ветра, предшествующий плазме драйвера», J.Геофиз. Рез. 92 , 12069.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Золото, Т.: 1962, «Магнитные бури», Космические науки. Ред. 1 , 100.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Гонсалес, В. Д. и Цурутани, Б. Т.: 1987, «Критерии межпланетных параметров, вызывающих интенсивные магнитные бури ( Dst < _100 нТл)», Planetary Space Sci. 35 , 1101.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Гонсалес, В. Д. и Цурутани, Б. Т.: 1992, «Земная реакция на эруптивные солнечные вспышки: обзор геомагнитных бурь», в З. Швестка, Б. В. Джексон и М. Э. Мачадо (редакторы), Frontiers in Physics: Eruptive Solar Факелы , Springer-Verlag, Берлин, с. 277.

Google Scholar

Гонсалес В.Д., Цурутани, Б.Т., Клаа де Гонсалес, А.Л., Танг, Ф., Смит, Э.Дж. и Акасофу, С.И.: 1989, «Связь солнечного ветра и магнитосферы во время интенсивных геомагнитных бурь (1978–1979)», J. Geophys. Рез. 94 , 883.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Гонсалес, В. Д., Клаа де Гонсалес, А. Л., Мендес, О., младший, и Цурутани, Б. Т.: 1992, «Трудности определения внезапного начала шторма», EOS Trans. амер. Геофиз. Союз 73 , 180.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Гонсалес В.Д., Джозелин Дж.А., Камиде Ю., Кроэль Х.В., Ростокер Г., Цурутани Б.Т. и Василиунас В.М.: 1994, «Что такое геомагнитная буря?», J. Geophys. Рез. 99 , 5771.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Гонсалес В.Д., Клаа де Гонсалес А.Л. и Цурутани Б.Т.: 1995, «Геомагнитный отклик на цуги межпланетных альфвеновских волн большой амплитуды», Physica Scripta 51 , 140.

Google Scholar

Гонсалес, В. Д., Цурутани, Б. Т., Макинтош, П. и Клаа де Гонсалес, А. Л.: 1996, «Корональные дыры — активная область — ассоциация токового слоя с интенсивными межпланетными и геомагнитными явлениями», Geophys. Рез. лат. 23 , 2577.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Гонсалес, В. Д., Клаа де Гонсалес,. Л., Дал Лаго, А., Цурутани, Б. Т., Арбалло, Дж. К., Лахина, Г. С., Бути, Б. и Хо, Г. М.: 1998, «Интенсивность поля магнитных облаков и скорости солнечного ветра», Geophys. Рез. лат. 25 , 963.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Гослинг Дж.Т., Бейкер, Д.Н., Бэйм, С.Дж., Фельдман, В.К. и Цвикль, Р.Д.: 1987, «Двунаправленные явления теплового потока электронов солнечного ветра», J. Geophys. Рез. 92 , 8519.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Гослинг, Дж. Т., МакКомас, Д. Дж., Филлипс, Дж. Л. и Бэйм, С. Дж.: 1991, «Геомагнитная активность, связанная с прохождением через Землю межпланетных ударных возмущений и выбросов корональной массы», Дж.Геофиз. Рез. 96 , 7831.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Гранде, М. , Перри, С. Х., Блейк, Дж. Б., Чен, М. В., Феннелл, Дж. Ф. и Уилкен, Б.: 1996, «Наблюдения за железом, кремнием и другими тяжелыми ионами в геостационарной области высот в конце март 1991′, J. Geophys. Рез. 101 , 24707.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Иванов К.Г., Харшиладзе А.Ф., Ерошенко Е.Г., Стяжкин В.А.: 1989, «Конфигурация, структура и динамика магнитных облаков от солнечных вспышек в свете измерений на борту «Вега-1» и «Вега-2» в январе-феврале 1986 г.», Solar физ. 120 , 407.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Джексон, Б.В.: 1997, «Гелиосферные наблюдения солнечных возмущений и их потенциальная роль в происхождении бурь», в Б.Т. Цурутани, В. Д. Гонсалес и Ю. Камиде (ред.), Magnetic Storms , Amer. Геофиз. Union Press, Вашингтон, округ Колумбия, понедельник. сер. 98, с. 59.

Google Scholar

Камиде Ю., Йокояма Н., Гонсалес В.Д., Цурутани Б.Т., Брекке А. и Масуда С.: 1998, «Двухэтапное развитие геомагнитных бурь», J. Geophys. Рез. 103 , 6917.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Кляйн, Л.В. и Бурлага, Л.Ф.: 1982, «Межпланетные магнитные облака на расстоянии 1 а.е.», J. Geophys. Рез. 87 , 613.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Кеннел, С. Ф., Эдмистон, Дж. П. и Хада, Т.: 1985, «Четверть века исследований бесстолкновительных ударов», в Р. Г. Стоун и Б. Т. Цурутани (ред.), Бесстолкновительные удары в гелиосфере , монография AGU, сер. 34, Вашингтон, округ Колумбия, с. 1.

Козыра Ю.Ю., Фок М.-К., Йорданова В.К. и Боровский Ю.Е.: 1998, «Взаимосвязь между предварительным кондиционированием плазменного листа и последующим развитием кольцевого тока в периоды усиленного поперечного электрического поля», International Конференция по суббурям-4 , тезисы 5–02, с. 80.

Книпп, Д.Дж., Эмери, Б.А., Энгебретсон, Н., Ли, Х., Макаллистер, А.Х., Мукаи, Т., Кокубун, С., Ривз, Г.Д., Эванс, Д., Обара, Т. ., Пи, X., Розенберг, Т., Ветермакс, А., Макхарг, М.Г., Чун, Ф., Мозли, К., Кродеску, М., Ланцеротти, Л., Рич, Ф.Дж., Шарбер, Дж. и Уилкинсон, П.: 1998, «Обзор Геомагнитная буря начала ноября 1993 г.», J. Geophys. Рез. 103 , 26197.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Легран, Дж. П. и Саймон, П. А.: 1991, «Двухкомпонентный солнечный цикл», Solar Phys. 131 , 187.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Леппинг, Р.П., Бурлага, Л.Ф., Сабо, А., Огилви, К.В., Миш, В.Х., Вассилиадис, Д., Лазарус, А.Дж., Стейнберг, Дж.Т., Фарруджа, С.Дж., Джану, Л.Дж. и Мариани, Ф. : 1997, «Ветровое магнитное облако и события 18–20 октября 1995 г. : межпланетные свойства и триггеры геомагнитной активности», J. Geophys. Рез. 102 , 14049.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Марубаши, К.: 1986, «Структура межпланетных магнитных облаков и их солнечное происхождение», Adv. Космический Рез. 6 (6), 335.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Ньюэлл, П. Т., Мэн, К.-И. и Винг, С.: 1988, «Связь с солнечной активностью интенсивных полярных сияний при солнечном свете и темноте», Nature . 393 , 342.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Odstrcil, D.: 1998, «Численное моделирование межпланетных плазменных облаков, распространяющихся вдоль гелиосферной плазменной оболочки», Astrophys. Письма Комм. , в печати.

Паркер, Э. Н.: 1958, «Взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем», Phys. Жидкости 1 , 171.

МАТЕМАТИКА MathSciNet Статья ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Перро, П.и Акасофу, С.-И.: 1978, «Исследование геомагнитных бурь», Дж. Рой. Астрон. науч. 54 , 547.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Филлипс, Дж. Л., Балог, А., Бэйм, С. Дж., Гольдштейн, Б. Е., Гослинг, Дж. Т., Хоексема, Дж. Т., МакКомас, Д. Д., Нойгебауэр, М., Шили, Н. Р. и Ян, Ю. М.: 1994, Улисс на 500 южнее: постоянное погружение в высокоскоростной солнечный ветер», Геофиз.Рез. лат. 21 , 1105.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Рассел, Коннектикут: 1972, «Конфигурация магнитосферы», в Э. Р. Дайер (ред.), Critical Prob. Магнит. физ. , Нац. акад. Sci., Вашингтон, округ Колумбия, с. 1.

Google Scholar

Рассел, К.Т. и Макферрон, Р.Л.: 1973, «Полугодовые вариации геомагнитной активности», J.Геофиз. Рез. 78 , 92.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Шили, Н.Р., младший, Харви, Дж.В. и Фельдман, В.К.: 1976, «Корональные дыры, потоки солнечного ветра и повторяющиеся геомагнитные возмущения, 1973–1976», Solar Phys. 49 , 271.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Смит, Э.Дж. и Сонетт, К.П.: 1976, «Солнечно-земные события августа 1972 года: наблюдения межпланетного магнитного поля», Space Sci. Ред. 19 , 661.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Смит, Э. Дж. и Вольф, Дж. В.: 1976, «Наблюдения за областями взаимодействия и коротирующими толчками между одной и пятью а.е.: пионеры 10 и 11», Geophys. Рез. лат. 3 , 137.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Смит, Э. Дж., Балог, А., Нойгебауэр, М. и МакКомас, Д.: 1995, « Улисс Наблюдения альфвеновских волн в южном северном солнечном полушарии», Geophys. Рез. лат. 22 , 3381.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Саутвуд, Д. Дж.: 1974, «Некоторые особенности резонанса силовых линий в магнитосфере», Planetary Space Sci. 22 , 483.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Торн, Р.М. и Цурутани, Б.Т.: 1991, «Взаимодействие волны с частицей в пограничном слое магнитопаузы», в T. Chang et al. (ред.), Physics of Space Plasmas (1990), Sei Publ. Inc., Кембридж, Массачусетс, с. 119.

Google Scholar

Тимоти А. Ф., Кригер А.С. и Вайана, Г.С.: 1975, «Структура и эволюция корональных дыр», Solar Phys. 42 , 135.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Цурутани, Б.Т. и Гонсалес, В.Д.: 1987, «Причина высокоинтенсивной и продолжительной непрерывной активности АЭ (HILDCAA): чередование межпланетных альфвеновских волн», Planetary Space Sci. 35 , 405.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Цурутани, Б.Т. и Торн, Р.М.: 1982, «Диффузионные процессы в пограничном слое магнитопаузы», Geophys. Рез. лат. 9 , 1247.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Цурутани, Б. Т. и Гонсалес, В.Д.: 1995a, «Будущее прогнозов геомагнитных бурь: последствия недавних солнечных и межпланетных наблюдений», J.Атмосферная земля. физ. 57 , 1369.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Цурутани, Б.Т. и Гонсалес, В.Д.: 1995b, «Эффективность «вязкого взаимодействия» между солнечным ветром и магнитосферой во время интенсивных событий ММП на севере», Geophys. Рез. лат. 22 , 663.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Цурутани Б.Т. и Гонсалес, В. Д.: 1997, «Межпланетные причины магнитных бурь: обзор», в Б. Т. Цурутани, В. Д. Гонсалес и Ю. Камиде (ред.), Magnetic Storms , Amer. Геофиз. Union Press, Вашингтон, округ Колумбия, понедельник. сер. 98, 1997, с. 77.

Google Scholar

Цурутани, Б. Т., Рассел, К.Т., Кинг, Дж.Х., Цвикль, Р.Дж. и Лин, Р.П.: 1984, «Извилистая гелиосферная текущая оболочка: причины суббурь CDAW6», Geophys.Рез. лат. 11 , 339.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Цурутани Б.Т., Гонсалес В.Д., Танг Ф., Акасофу С.-И. и Смит, Э. Дж.: 1988a, «Происхождение межпланетных южных магнитных полей, ответственных за сильные магнитные бури вблизи солнечного максимума (1978–1979)», J. Geophys. Рез. 93 , 8519.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Цурутани Б.Т., Гольдштейн, Б.Е., Гонсалес, В.Д. и Танг, Ф.: 1988b, «Комментарий к «Новому методу прогнозирования геомагнитной активности и протонных потоков», А. Хьюиш и П.Дж. Даффет-Смит», Planetary Space Sci. 36 , 205.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Цурутани, Б. Т., Гулд, Т., Гольдштейн, Б.Е., Гонсалес, В.Д. и Сугиура, М.: 1990, «Межпланетные альфвеновские волны и активность авроральной суббури: IMP-8», J.Геофиз. Рез. 95 , 2241.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Цурутани, Б.Т., Гонсалес, В.Д., Танг, Ф., Ли, Ю.Т., Окада, М., и Парк, Д.: 1992, «Ответ Л.Дж. Ланцеротти: Поправки на давление в раме SolarWind и оценка эффективности вязкого взаимодействия», Геофиз. Рез. лат. 19 , 1993.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Цурутани Б.Т., Хо, К.М., Смит, Э.Дж., Нойгебауэр, М., Гольдштейн, Б.Е., Мок, Дж.С., Арбалло, Дж.К., Балог, А., Саутвуд, Д.Дж. и Фельдман, В.К.: 1994, «Взаимосвязь между межпланетными разрывами и Альфвеновские волны: Ulysses Observations, Geophys. Рез. лат. 21 , 2267.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Цурутани, Б. Т., Хо, К.М., Арбалло, Дж.К., Гольдштейн, Б.Е. и Балог, А.: 1995a, «Большие амплитудные колебания ММП в коротирующих областях взаимодействия: Ulysses в средних широтах», Geophys. Рез. лат. 22 , 3397.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Tsurutani, BT, Gonzalez, WD, Gonzalez, ALC, Tang, F., Arballo, JK and Okada, M.: 1995b, «Межпланетный оригинал геомагнитной активности в фазе снижения солнечного цикла», J .Геофиз. Рез. 100 , 21717.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Цурутани, Б.Т., Гольдштейн, Б.Е., Хо, К.М., Нойгебауэр, М., Смит, Э.Дж., Балог, А. и Фельдман, В.К.: 1996, «Межпланетные разрывы и волны Альфвена в высоких гелиографических широтах: Улисс ‘, J. Geophys. Рез. 101 , 11027.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Цурутани Б. Т., Лахина, Г.С., Хо, С.М., Арбалло, Дж.К., Гальван, Г., Бунсирисет, А., Пикетт, Дж.С., Гуметт, Д.А., Петерсон, В.К. и Торн, Р.М.: 1998, «Широкополосные плазменные волны, наблюдаемые в Пограничный слой полярной шапки», J. Geophys. Рез. 103 , в печати.

Цурутани, Б.Т., Камиде, Ю., Гонсалес, В.Д. и Леппинг, Р.П.: 1999a, «Межпланетные причины сильных и сверхинтенсивных магнитных бурь», Physics and Chemistry of the Earth , в печати.

Цурутани, Б.Т., Гонсалес, В.Д., Торн, Р.М. и Камиде, Ю.: 1999b, «Комментарии к «Связи с солнечной активностью интенсивных полярных сияний при солнечном свете и темноте» Т.Т. Ньюэлла, К.-И. Meng and S. Wing’, Nature , представлено.

Вандас, М., Фишер, С., Пклант, П. и Гераниос, А.: 1993, «Сфероидальные модели магнитных облаков и их сравнение с измерениями космических аппаратов», J. Geophys. Рез. 98 , 11467.

ОБЪЯВЛЕНИЕ Google Scholar

Вандас, М., Фишер, С., Драйер, М., Смит, З. и Детман, Т.: 1998, «Размножение сферомака 2. Трехмерная структура сферомака», J. Геофиз. Рез. 103 , 23717.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Вайс, Л. А., Рейфф, П. Х., Мозес, Дж. Дж. и Мур, Б.Д.: 1992, Рассеяние энергии в суббурях , ЭКА СП-335, с. 309.

Винтерхальтер, Д., Смит, Э. Дж., Бертон, М. Е., Мерфи, Н. и МакКомас, Д. Дж.: 1994, «Гелиосферный плазменный лист», J. Geophys. Рез. 99 , 6667.

Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ Google Scholar

Зван, Б. Дж. и Вольф, Р. А.: 1976, «Истощение плазмы солнечного ветра вблизи планетарной границы», Дж.Геофиз. Рез. 81 , 1636.

АДС Google Scholar

Эссе: Солнечные бури | АМНХ

Центр космической среды Национального управления океанографии и атмосферы (NOAA), расположенный в Боулдере, штат Колорадо, является национальным центром космической погоды. Каждый день данные и изображения последней активности Солнца поступают в Центр космической среды со спутников, космических телескопов и наземных приборов по всему миру.Штатные ученые, такие как Ларри Комбс, затем тщательно изучают эту информацию в поисках признаков назревающих солнечных проблем. Подобно традиционным метеорологам, синоптики космической погоды оценивают существующие штормы (в данном случае солнечные), предсказывают извержение новых, определяют, какое влияние эти события могут оказать на окружающую среду Земли, и, при необходимости, предупреждают людей. и отрасли, телекоммуникационные и энергетические компании, военные, НАСА, которые могут пострадать от ненастной космической погоды.

«Мы ожидаем, что шторм придет от Солнца, — говорит Комбс.«Мы смотрим на солнечный ветер — его плотность, температуру и все, что с этим связано».

Солнечная известность
НАСА

Движущей силой солнечной активности является магнитное поле Солнца.Как и Земля, Солнце представляет собой гигантский вращающийся магнит. Однако, в отличие от Земли (или простого магнита), Солнце не является твердым телом: оно представляет собой хорошо проводящую жидкость, поэтому его вращение и возникающее вследствие этого магнитное поле сложны и постоянно находятся в движении. Материал вблизи солнечных полюсов вращается быстрее, чем материал вблизи солнечного экватора. Тем временем новый материал постоянно поднимается на поверхность за счет конвекции, еще больше перемешивая жидкость. Как твердое тело, Земля имеет аккуратное магнитное поле с прямыми силовыми линиями с севера на юг, которые окружают планету, как аккуратно свернутый клубок пряжи.Для сравнения, Солнце — это кошмар для вязальщицы: огромная сфера из резиновых канатов, постоянно меняющихся силовых линий, которые скручиваются, изгибаются, запутываются и ломаются при вращении жидкого тела.

Магнитное поле Солнца определяет форму и движение его газовой атмосферы. «Большая часть структуры, которую мы видим на Солнце, — это газ, выстраивающийся вдоль магнитных силовых линий», — говорит Комбс. Петли и протуберанцы, две из наиболее харизматичных особенностей Солнца, представляют собой зияющие арки из солнечного газа; они могут длиться месяцами и простираться на 30 000 миль над поверхностью Солнца. По мере того, как Солнце совершает множество оборотов, его магнитное поле все более искажается; этот шум, известный как солнечный максимум, достигает пика каждые 11 лет или около того. В этот период солнечные извержения становятся более частыми и сильными, а солнечный ветер дует с большей силой. «Солнце имеет цикл», — говорит Комбс. «У него есть максимальный период и минимальный период. Прямо сейчас мы находимся в этом максимальном периоде».

Используя различные фотографические фильтры, синоптики наблюдают за изменением магнитного поля Солнца в течение месяцев, дней, часов и даже минут.«Мы смотрим на области на Солнце, которые потенциально могут вызывать активность», — говорит Харрисон Джонс, физик-солнечник из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. Например, изображение магнитограммы показывает различную интенсивность магнитного поля в оттенках серого. «Яркие области — это области, где сильное магнитное поле направлено на нас. Черные области — это области, где магнитное поле сильное, но направлено от нас. Область сильного магнитного поля — это область, которая, вероятно, эволюционировать и высвобождать высокоэнергетические частицы.Синоптики также ищут солнечные пятна, немного более прохладные области Солнца, которые кажутся темными в видимом свете и ультрафиолетовых изображениях. Солнечные пятна возникают там, где магнитное поле меняется, и часто являются местами развивающихся солнечных бурь. внимание синоптиков. Они бывают разных форм, каждая из которых обещает уникальную разновидность потенциальных неприятностей. Солнечные вспышки представляют собой мощные взрывы на поверхности Солнца. Они часто возникают вблизи солнечных пятен и испускают широкий спектр заряженных энергией частиц, рентгеновских лучей. а гамма-лучи — наружу, в космос.Корональные дыры — более тонкое явление; синоптику они кажутся большими темными областями короны. Линии магнитного поля вокруг корональных дыр «открыты»: вместо того, чтобы закручиваться вниз и удерживать плазму на поверхности Солнца, они направлены наружу, извергая солнечные частицы в космос со скоростью 500 миль в секунду, добавляя дополнительный удар солнечному ветру. Крупнейшие солнечные бури — это корональные выбросы массы. CME — это огромный пузырь плазмы, выброшенный Солнцем; он содержит миллиарды тонн быстро движущихся солнечных частиц, а также связывающее их магнитное поле.«Корональный выброс массы на самом деле отрывает часть этого магнитного поля от Солнца и отправляет его в космос», — говорит Терри Онсагер, ученый из Центра космической среды.

Большинство солнечных бурь направлено в сторону от Земли. Но когда на нас указывает шторм, синоптики Центра космической среды начинают рассчитывать, какую космическую погоду он может создать на Земле и как скоро ожидать турбулентности.

«Солнцу на нас наплевать, — говорит Джо Канчес, ведущий синоптик Центра космической среды.«Мы просто оказались на пути».

Геомагнитно-индуцированные токи в энергосистеме Новой Зеландии

В данной диссертации основное внимание уделяется использованию магнитотеллурических (МТ) данных Северного и Южного островов Новой Зеландии для моделирования геомагнитно-индуцированных токов (ГИТ) в энергосистеме Новой Зеландии. сеть. Результаты модели сравнивались с результатами ранее использовавшейся модели проводимости тонкого листа (TS) и с измеренным GIC.

Первоначально подход к моделированию одной станции с использованием модели Земли с однородной проводимостью используется для моделирования измеренного GIC в трансформаторе в Ислингтоне (ISL).Эта модель дополнительно улучшена за счет раздельного моделирования низкочастотных и высокочастотных компонентов GIC, а затем их объединения для получения полного GIC. Модель воспроизводит большинство вариаций GIC, а коэффициент корреляции >70% для крупных магнитных бурь 2002-2015 гг. Поскольку модель воспроизводит среднюю реакцию сети на геоэлектрические поля, она занижает большую часть экстремальных GIC. Анализ GIC от других подстанций показывает, что измеренные GIC зависят от местных геоэлектрических полей и конфигурации подстанции в сети, которые невозможно получить с помощью подхода с одной станцией.Эти ограничения модели с одной станцией устраняются с помощью более реалистичных геоэлектрических полей, основанных на магнитотеллурических данных и рассмотрении всей сети.

Для расчета геоэлектрических полей во всей сети промежутки между точками МТ заполняются с использованием метода интерполяции ближайших соседей. Поскольку в северной части Северного острова нет данных МТ, для моделирования GIC используется подход эквивалентной схемы только для нижней части сети. GIC модели MT находится в диапазоне периодов от 2 до 30 минут, исходя из доступного диапазона периода данных MT.Методы MT и TS используются для расчета геоэлектрических полей и моделирования GIC для бури в День Святого Патрика 2015 г. и магнитной бури 20 ноября 2003 г. Оба метода MT и TS показывают, что одни и те же трансформаторы испытывают большие GIC во время обоих штормов. Основное различие между моделями заключается в том, что амплитуды высокочастотных составляющих модели TS значительно меньше, чем для модели MT. В частности, они не производят больших GIC во время внезапного начала шторма (SSC) на реке Св.Магнитная буря в День святого Патрика. Для шторма 20 ноября 2003 г. модель TS эффективно воспроизводит низкочастотные компоненты и экстремальные значения GIC. Результаты моделирования показывают, что энергосистема Северного острова может подвергаться риску в условиях неблагоприятной космической погоды.

Хотя Южный остров имеет более скудные данные МТ, один и тот же метод используется для моделирования SI GIC во время магнитных бурь в День Святого Патрика и 2003 года. Результаты сравниваются с данными измерений трансформаторов ISL, South Dunedin (SDN) и Halfway Bush (HWB).МТ-модель эффективно воспроизводит измеренные вариации GIC, особенно во время SSC во время шторма в День Святого Патрика. Модель TS дает очень небольшую величину GIC во время SSC. Во время шторма 20 ноября 2003 г. модели MT и TS воспроизводят сильные амплитуды низкочастотных компонентов, наблюдаемые в данных измерений ISL.

Обе модели MT и TS показывают существенную разницу в масштабе между измеренным и модельным GIC как для трансформаторов ISL, так и для трансформаторов HWB, что требует дальнейшего изучения либо с точки зрения лучшей геоэлектрической интерполяции, либо параметров электросети. В целом модель МТ представляется гораздо более многообещающей для будущего моделирования GIC, особенно во время внезапного начала шторма и резких изменений GIC.

советник 1

INGHAM, Malcolm

советник 2

Geise, Wiebke

авторская версия

09/08/2021

Дата награды

11/08/2021

Издатель

Университет Университета Виктории — Te Herenga Waka

Лицензия на права

CC BY-ND 4.0

Группа Дисциплина

Градус Дисциплина

ФИЗИКА

Градиция

Университет Виктории Веллингтон — TE Herenga Waka

Градиа Уровень

Градус Уровень

Докторантура

Градус Название

Доктор Философия

Университет Университета Веллингтона

Институт геофизики

ANZSRC Тип деятельности Код активности

3 Прикладные исследования

Виктория Университет Веллингтона

Награжден Докториальная диссертация

Язык

EN_NZ

Университет Университета Веллингтона

Школа химических и физических наук

0 — окно в прошлое

Одри Шиллингс недавно защитила докторскую диссертацию об атмосферных потерях Земли и о том, как они зависят от условий солнечного ветра. Одри работала в Шведском институте космической физики и поступила в Технологический университет Лулео в качестве члена его Высшей школы космических технологий.

В диссертации Одри Шиллингс показывает, как увеличивается отток ионов кислорода с увеличением динамического давления солнечного ветра, с южным направлением межпланетного магнитного поля и с количеством экстремального ультрафиолетового излучения. Во время магнитных бурь отток ионов кислорода может увеличиться до 100 раз по сравнению с периодом покоя.Данные и модели показывают, что наблюдаемые ионы покинут атмосферу Земли и будут потеряны в космосе.

Исследования основаны на данных спутниковой группировки Cluster Европейского космического агентства, состоящей из четырех космических аппаратов, летящих строем. Первичные данные получены с кластерного ионного спектрометра с датчиком ионов, построенного и разработанного в Тулузе.

Самые верхние слои атмосферы Земли подвержены сильному ультрафиолетовому излучению и бомбардировке энергетическими частицами из космоса, которые выбивают электроны из атомов и молекул, превращая их в электрически заряженные ионы. На электрически заряженные ионы действуют как магнитные, так и электрические поля. Поля могут ускорять частицы так, что они преодолевают гравитацию и улетают в космос. В частности, на них влияет солнечный ветер, поток заряженных частиц, исходящий от Солнца, который несет с собой электрические и магнитные поля. На них также влияет магнитное поле планеты Земля, которое, в свою очередь, воздействует на солнечный ветер и создает в солнечном ветре пузырь — магнитосферу Земли.

Истечение ионов из атмосферы изучается с 1960-х годов, но многие детали остались неясными.Роль сильного планетарного магнитного поля является одним из таких факторов по сравнению с ненамагниченными планетами, такими как Марс или Венера. Считалось, что магнитное поле защищает атмосферу Земли от солнечного ветра и может даже направлять вылетающие частицы обратно в атмосферу. Другой связанный с этим вопрос касается оттока во время геомагнитных бурь.

«Магнитные бури вызываются процессами на Солнце, — объясняет Одри. «Они приводят к увеличению притока частиц и энергии в магнитосферу Земли.Они особенно интересны, так как считается, что они отражают условия древней Солнечной системы, когда Солнце было молодым около 4 миллиардов лет назад. Земля, Марс и Венера сейчас почти не теряют своей атмосферы, но, может быть, в прошлом все было иначе?»

Магнитные бури случаются не очень часто, поэтому их вклад в общий набор данных весьма незначителен. В то же время магнитосфера Земли большая, поэтому большое значение имеет место, где космический аппарат оказался в магнитосфере во время бури.

«Первой моей задачей было разработать новый метод наблюдения за относительным изменением ионного потока в той части магнитосферы, где находились космические аппараты. Мы обнаружили, что отток ионов может увеличиться почти в сто раз во время шторма», — говорит Одри.

Следующим шагом было изучение того, как отток с Земли меняется в зависимости от условий солнечного ветра, подобно тому, как это изучалось для Марса в других недавних исследованиях. Исследование Марса показало, что отток во время штормов и, следовательно, в прошлом, вероятно, был ниже, чем сейчас.Таким образом, у нас есть основания подвергнуть сомнению представление о том, что магнитное поле Земли защищает атмосферу. Изучаемые нами процессы становятся более эффективными, когда сильное планетарное магнитное поле помогает собирать энергию солнечного ветра и направлять ее в атмосферу.

«Наше исследование того, как увеличивается отток во время штормов, дает представление о том, сколько атмосферы может быть потеряно новообразованной планетой. Возможно, это также показывает, что планетарное магнитное поле может помочь удалить атмосферу с планеты.Это было неожиданное открытие», — говорит Одри.

Одри защитила диссертацию в Шведском институте космической физики в Кируне 15 ноября 2019 года. Соперником на факультете был доктор Кристофер М. Калли из Университета Калгари, Канада.

Дополнительная информация:

Одри Шиллингс, аспирант, IRF, тел. +46-70-222 6793, [email protected]

Ханс Нильссон, доц. проф., ИРФ, тел. +46-980-79127, [email protected]

Веббсидор:

Шведский институт космической физики: http://www.irf.se

Ссылка на диссертацию: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-76360

Institutet for rymdfysik, IRF, är ett statligt forskningsinstitut при Utbildningsdepartementet. IRF bedriver grundforskning och forskarutbildning i rymdfysik, atmosfärfysik och rymdteknik. Mätningar görs i atmosfären, jonosfären, magnetosfären och runt andra planeter med hjälp av ballonger, markbaserad utrustning (бл радар) och Satelliter. Для подключения к IRF-инструменту, установленному на спутнике, я бегу на планету: Джорден и Марс.IRF har ca 100 anställda och bedriver verksamhet i Kiruna (huvudkontoret), Umeå, Uppsala och Lund.

* * * * * * * * * *

Шведский институт космической физики (IRF) является государственным научно-исследовательским институтом, который проводит исследования и последипломное образование в области физики атмосферы, космической физики и космических технологий. Измерения производятся в атмосфере, ионосфере, магнитосфере и вокруг других планет с помощью наземной аппаратуры (в том числе радиолокационной), стратостатов и спутников.IRF была основана (как геофизическая обсерватория Кируны) в 1957 году, а ее первый спутниковый прибор был запущен в 1968 году. Головной офис находится в Кируне (географические координаты 67,84° с.

Магнитные бури — окно в прошлое

В своей диссертации Одри Шиллингс показывает, как отток ионов кислорода увеличивается с увеличением динамического давления солнечного ветра, с южным направлением межпланетного магнитного поля и количеством экстремального ультрафиолетового излучения. Во время магнитных бурь отток ионов кислорода может увеличиться до 100 раз по сравнению с периодом покоя. Данные и модели показывают, что наблюдаемые ионы покинут атмосферу Земли и будут потеряны в космосе.

Исследования основаны на данных спутниковой группировки Cluster Европейского космического агентства, состоящей из четырех космических аппаратов, летящих строем.Первичные данные получены с кластерного ионного спектрометра с датчиком ионов, построенного и разработанного в Тулузе.

Самые верхние слои атмосферы Земли подвержены сильному ультрафиолетовому излучению и бомбардировке энергетическими частицами из космоса, которые выбивают электроны из атомов и молекул, превращая их в электрически заряженные ионы. На электрически заряженные ионы действуют как магнитные, так и электрические поля. Поля могут ускорять частицы так, что они преодолевают гравитацию и улетают в космос.В частности, на них влияет солнечный ветер, поток заряженных частиц, исходящий от Солнца, который несет с собой электрические и магнитные поля. На них также влияет магнитное поле планеты Земля, которое в свою очередь воздействует на солнечный ветер и создает в солнечном ветре пузырь — магнитосферу Земли.

Истечение ионов из атмосферы изучается с 1960-х годов, но многие детали остались неясными. Роль сильного планетарного магнитного поля является одним из таких факторов по сравнению с ненамагниченными планетами, такими как Марс или Венера.Считалось, что магнитное поле защищает атмосферу Земли от солнечного ветра и может даже направлять вылетающие частицы обратно в атмосферу. Другой связанный с этим вопрос касается оттока во время геомагнитных бурь.

«Магнитные бури вызываются процессами на Солнце, — объясняет Одри. «Они приводят к увеличению притока частиц и энергии в магнитосферу Земли. Они особенно интересны, так как считается, что они отражают условия древней Солнечной системы, когда Солнце было молодым около 4 миллиардов лет назад.Земля, Марс и Венера сейчас почти не теряют своей атмосферы, но, может быть, в прошлом все было иначе?»

«Первой моей задачей было разработать новый метод наблюдения за относительным изменением ионного потока в той части магнитосферы, где находились космические аппараты.Мы обнаружили, что отток ионов может увеличиться почти в сто раз во время шторма», — говорит Одри.

Следующим шагом было изучение того, как отток с Земли меняется в зависимости от условий солнечного ветра, подобно тому, как это изучалось для Марса в других недавних исследованиях. Исследование Марса показало, что отток во время штормов и, следовательно, в прошлом, вероятно, был ниже, чем сейчас. Таким образом, у нас есть основания подвергнуть сомнению представление о том, что магнитное поле Земли защищает атмосферу. Изучаемые нами процессы становятся более эффективными, когда сильное планетарное магнитное поле помогает собирать энергию солнечного ветра и направлять ее в атмосферу.

«Наше исследование того, как увеличивается отток во время штормов, дает представление о том, сколько атмосферы может быть потеряно новообразованной планетой. Возможно, это также показывает, что планетарное магнитное поле может помочь удалить атмосферу с планеты. Это было неожиданное открытие», — говорит Одри.

Дополнительная информация:

Одри Шиллингс, аспирант, IRF, тел.+46-70-222 6793, [email protected]

Ханс Нильссон, доц. проф., ИРФ, тел. +46-980-79127, [email protected]

Webbsidor:

Шведский институт космической физики: http://www.irf.se

Ссылка на диссертацию: http:/ /urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-76360

Изучение формирования кольцевого тока грозового времени и реакции на вход энергии.

dc.contributor.author	Илие, Ралука	en_US
постоянный ток.date.accessioned	2010-08-27T15:18:36Z
dc. date.available	NO_RESTRICTION	en_US
dc.дата.доступно	2010-08-27T15:18:36Z
dc.date.issued	2010	en_US
dc.date.submitted		en_US
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/2027.42/77847
постоянный ток.description.abstract	Несмотря на то, что за последние десятилетия были проведены обширные исследования динамики бури во времени, все еще остаются без ответа вопросы, касающиеся формирования кольцевого тока и эволюции плазмосферы, в частности, реакции кольцевого тока на входную энергию. Крупномасштабный анализ данных и глобальное моделирование магнитосферы обеспечивают дополнительные альтернативы для изучения очень сложной связи системы солнечного ветра, ионосферы и магнитосферы. Анализ наложенных эпох данных об интенсивных штормах предполагает, что для определения определенных особенностей солнечного ветра необходима четкая отметка времени. Однако, когда речь идет о горячих протонах на геосинхронной орбите, выбор времени отсчета в первую очередь имеет значение для точного описания размера пиков, а наличие и временная эволюция от него не зависят. Изучение роли переходных всплесков параметров солнечного ветра в развитии магнитных бурь показывает, что изменение энерговклада вызывает нелинейный отклик внутренней магнитосферы. В то время как начальное увеличение подводимой энергии усиливает отклик магнитосферы, по мере увеличения мощности, передаваемой системе, рост кольцевого тока останавливается и устанавливаются пределы насыщения.Для развития кольцевого тока необходим порог энерговклада, а кратковременные флуктуации параметров солнечного ветра существенного вклада не вносили. Это предполагает наличие внутреннего механизма обратной связи, поскольку магнитосфера действует как фильтр нижних частот ММП, ограничивая поток энергии в магнитосфере. Далее, основной характеристикой при определении периодичности флуктуаций ММП Bz, переноса массы и энергии солнечного ветра во внутреннюю магнитосферу, является пиковое отношение сигнал/шум в спектре мощности входного параметра, предполагающее, что отношение 10 необходимо для того, чтобы вызвать аналогичную периодичность в отклике магнитосферы. Были реализованы теоретические и численные модификации модели внутренней магнитосферы (HEIDI), учитывающие недиполярное произвольное магнитное поле. Благодаря тому, что HEIDI полностью интегрирована в SWMF, можно изучить сложность модели на основе наших научных результатов. Было проведено начальное моделирование, и обсуждаются результаты.	en_US
dc.format.extent	12198069 байт
dc.format.extent	1373 байта
постоянный ток.format.mimetype	приложение/pdf
dc.format.mimetype	текстовый/обычный
dc.language.iso	en_US	en_US
dc.subject	Внутренняя магнитосфера	en_US
dc.subject	Кольцевой ток	en_US
dc.subject	Магнитная буря	en_US
постоянный ток. title	Изучение формирования кольцевого течения во время шторма и реакции на ввод энергии.	en_US
тип постоянного тока	Тезис	en_US
dc.description.thesis Degreename	Ph.D.	en_US
dc.description.thesisdegreediscipline	Космическая и планетарная физика	en_US
dc.description.тезис, предоставляющий степень	Мичиганский университет, Гораций Х.Школа последипломного образования Рэкхема	en_US
dc.contributor.committeemember	Лимон, Майкл Уоррен	en_US
dc.contributor.committeemember	Фостер, Джон Эдисон	en_US
dc.contributor.committeemember	Ридли, Аарон Джеймс	en_US
dc.contributor.committeemember	Toth, Gabor	en_US
постоянный ток. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Рубрики Завтрак Завтраки Здоровье Зож Как похудеть Мышц Полезные продукты Продукты Разное Творог Тренировки мышц Фитнес Фитнес упражнения Фрукты Фрукты и витамины 2019 © Все права защищены. Карта сайта

На Земле продолжается мощная магнитная буря

МАГНЕТИЗМ – Огонек № 24 (4455) от 16.

«ЧУ-ШИ»

РЕКОРДЫ

Перстень Ньютона превращается в летающий поезд

Мелочи:

ПОМНИ О СМЕРТИ

ЖИДКИЕ МАГНИТЫ

ВИХРИ ВРАЖДЕБНЫЕ ВЕЮТ НАД НАМИ

Динамические модели магнитосферы — стр. 3

Система контроля космической погоды для оценки технологических рисков на территории полуострова Ямал. Наука и техника в газовой промышленности (in russian)

Говорить научились. А разговаривать? Умеем ли мы вести беседу

Четвероногие и пернатые ″экстрасенсы″ | Политика и общество: анализ событий в Европе, России, мире | DW

Научно-исследовательские работы

Разделы

Авторы работ

Руководители работ

Причина магнитных возмущений в ионосфере Земли.

История

Дата награды

авторская принадлежность

Награждение

Университет

Уровень квалификации

Квалификация

Язык

Межпланетное происхождение геомагнитных бурь

Эссе: Солнечные бури | АМНХ

Геомагнитно-индуцированные токи в энергосистеме Новой Зеландии

советник 1

советник 2

авторская версия

Дата награды

Издатель

Лицензия на права

Группа Дисциплина

Градус Дисциплина

Градиция

Градиция

Градиа Уровень

Градус Уровень

Градус Название

Университет Университета Веллингтона

ANZSRC Тип деятельности Код активности

Виктория Университет Веллингтона

Награжден Докториальная диссертация

Язык

Университет Университета Веллингтона

Школа химических и физических наук

0 — окно в прошлое

Магнитные бури — окно в прошлое

Изучение формирования кольцевого тока грозового времени и реакции на вход энергии.

Добавить комментарий Отменить ответ