Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Гелиомагнитный цикл магнитно-ионосферной возмущенности

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Гелиомагнитный цикл магнитно-ионосферной возмущенности"

I , и и*

, :,ыг \ГА

1 • I О

Э'ССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Сибирское отделение ИНСТИТУТ СОЛНЕЧНО-ЗЕМНОЙ ФИЗИКИ

На правах рукописи УДК 523.74:550.37

ЗАРЕЦКИЙ Николай Степанович

ГЕЛИОМАГНИТНЫЙ ЦИКЛ МАГНИТНО-ИОНОСФЕРНОЙ ВОЗМУЩЕННОСТИ

04.00.22 - геофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Иркутск- 1994

Работа выполнена в Институте космофизических исследований и аэрономии Сибирского отделения Российской Академии наук

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

профессор Е.А.Пономарев, доктор физико-математических наук В.А.Пархомов

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ

Защита состоится £ гн^Сл^ 1994 г. в часов

на заседании Специализированного совета Д.003.24.01 при Институте солнечно-земной физики Сибирского отд. РАН по адресу: 664003, г.Иркутск, ул. Лермонтова, д.126

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИСЗФ

Автореферат работы разослан 11 /ц&^а 1994 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат физ.-мат.наук

А.И.Галкин

I. ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена изучению поведения магнитосферной ак-ивности (в форме магнитной и ионосферной возмущенности и часто-ы полярных сияний) в связи с 22-летним циклом общего магнитного оля Солнца (ОМПС). Работа базируется на опубликованных много-етних данных по геофизической, межпланетной и солнечной актив-ости.

Актуальность темы. Исследование циклических изменений гео-изической активности в увязке с солнечной давно стало и остает-я до сих пор одним из действенных средств познания солнечно-емных связей. Согласно складывающемуся в последние десятилетия редставлению физически главным ритмом деятельности Солнца явля-тся не II-, а 22-летний обобщенный цикл полярности тороидально-о поля среднешротных пятен и квазидипольного поля полярных ша-ок. В начале 70-х годов были получены убедительные доказатель-тва протяженности этого, последнего, поля до орбиты Земли и тали накапливаться сведения о его влиянии на геомагнитосферу, днако топология ОМПС здесь остается недоопределенной и, как ледствие, - невыясненной характер этого влияния в 22-летнем из-;ерении. Конкурирующей причиной гелиомагнитного цикла геофизиче-кой возмущенности ввдвигается различное поведение в четных и ечетных циклах скорости солнечного ветра.

Цели и задачи работы заключаются в исследовании вариации еомагнитной, ионосферной и авроральной (полярные сияния) возму-;енности в связи с изменением полярности квазидипольного магнит-ого поля Солнца и в уточнении/выявлении источников этой вариа-,ии путем:

- получения дополнительных сведений об изменении средних ха-•актеристик магнитной активности и выявлении его для авроральной

активности;

- установления и анализа дифференциальной (амплитудно-распре деленной) формы вариации,

- анализа состояний межпланетной среды.

Новизна и особенности исследования состоят в

- рассмотрении характеристик переменного геомагнитного поля последовательно на всех фазах цикла общего магнитного поля Солн ца, а ионосферной и авроральной активности - в его полупериоды,

- в сопоставлении функций распределения показателей магнито-сферной активности и межпланетной среды, а не только их первых моментов - средних.

Защищаемые положения:

- 22-летняя вариация геомагнитной активности для фазы максимума П-летнего цикла пятнообразования,

- дифференциальная форма гелиомагнитного цикла в магнитно-ионосферной возмущенности, аномальная составляющая вариации,

- северо-южная компонента фонового ММП,

- источники 22-летней вариации геофизической активности.

Научная и практическая значимость работы заключается в:

- углублении знания о свойствах искомой вариации магнитно-ионосферной активности через уточнение известных и выявление новых,

- в получении дополнительных сведений о топологии, общего магнитного поля Солнца на орбите Земли,

- на практике результаты работы могут быть использованы для совершенствования долгосрочных прогнозов геофизической активности, а при их развитии - и текущей возмущенности,.. в особенност] больших и очень больших бурь.

Достоверность главного результата работы - дифференциаль-ая форма вариации - обеспечена его 9-кратным повторением в почти) независимых статистических выборках.

Личный вклад автора: работа в части постановки цели и задач, етодики решения и осмысления результатов выполнена соискателем амостоятельно.

Публикации и апробация. Результаты работы изложены в 10 пуб-икациях и представлялись на: -семинаре Совета АН СССР "Физика олнечно-земных связей", ИЗМИРАН, 1980; Всесоюзной конференции Прогнозирование состояния магнитосферы", СибИЗМИР, 1980; семи-аре КАПГ "Ионосферные проявления солнечного ветра", Прага,1988 У симпозиуме КАПГ "Солнечно-земная физика", Самарканд, 1989.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, евяти параграфов, выводов-заключения и списка используемой ли-ературы; содержит 95 страниц, 16 рисунков, 5 таблиц и 360 биб-иографических ссылок. Цункт I большинства параграфов включает раткий обзор предшествующих результатов и/или постановку зада-и, 2 - фактические (эмпирические) результаты, 3 - их обсувде-ие, 4 - выводы.

П. СОДЕРЖАНИЕ РАБОМ

. \ Введение диссертации отражено в первой части автореферата.

§ I. Двадцатидвухлетняя вариация геомагнитной возмущенности краткая справка о состоянии вопроса)

В параграфе дается лаконичный, но достаточно полный (93 биб-иографических ссылки) обзор результатов изучения 15-30-летних зменений магнитного поля Земли. Главные из них, непосредствен-о относящиеся к теме работы, заключаются в следующем. Максимум

среднегодового уровня геомагнитной возцущенности в четном (далее Ч) цикле пятнообраэования на (Солнце запаздывает на большее число лет» чем в нечетном (НЧ) (Чирков, 1965). Иначе, на ветви спада первого из них интенсивность переменного геомагнитного поля больше, нежели на спаде второго ( СЬетоовку, 1966; Лившиц и др., 1979 На рубеже четного и нечетного циклов (Ч/НЧ-миницум) средний уровень активности, нормированной на числа Вольфа, вше такового во время НЧ/Ч-миницума (Пудовкин и др., 1973; Вальчук и др., 1978). В эпоху максимума пятнообраэования геомагнитное поле не зависит от четности цикла - там же.

Вывод: анализ 15-30-летних изменений геомагнитного поля еще далек от завершения (воспроизведен из публикаций последних лет).

§ 2. Цикл средних характеристик магнитной активности

Здесь показано, что исправленные на уровень солнечной активности средние значения СI-индекса возцущенности, числа всех, умеренных и рекуррентных бурь, бурных дней и часов в эпохи Ч/НЧ-ми-ницумов превышают таковые в смежные НЧ/Ч-переходы (по данным с 12-го солнечного цикла). На спаде Ч-цикла среднее аа-ицдекса больше, чем в одноименную эпоху НЧ (массив данных с 1868 г.). Эти результаты подтверждают резюме предшествующих исследований. Их назначение - в смычке с последующими выводами.

В максимуме обобщенного Ч-цикла среднегодовые величины аа-меры меньше, чем в нечетном. То же - раздельно за весенне-осен-ние и зимне-летние месяцы, причем для одинаковых чисел Вольфа. Величина эффекта составляет 10-1556 (в минимуме она равна 50-10058 по литературным данным). Для фазы роста НЧ-цикла автором был предсказан (Геомагнетизм и аэрономия, 1982, с.450) более высокий, по сравнению с четным, уровень возцущенности, что и было подтверждено Олем (1989).

Синтезируя известные и часть полученных в данном параграфе результатов, поручаем следующую схецу 22-летней вариации усредненного уровня активности: на ветви роста четного цикла он, скорее всего, ниже, в прилежащем максимуме определенно ниже, а на спаде и в штиуие выше, нежели в одноименные фазы нечетного цикла.

Далее, из фактических результатов видно, что число больших плюс очень больших, а также изолированных (скорее - спорадических) магнитных бурь больше, наоборот, в НЧ/Ч-мини(*уме. Различия превышают 10^ и имеют место как для относительных, так и для абсолютных количеств событий.

Выводы: I) 22-летняя вариация проявляется и в дискретных событиях - в числе магнитных бурь.

2) Средняя интенсивность переменного магнитного поля Земли в максимуме нечетного цикла солнечной активности выше, чем четного (для одинаковых чисел Вольфа).

3) Регулярное чередование, от минимума к миницуму П-летних циклов, числа (очень) больших и изолированных магнитных бурь обратно изменению встречаемости всех, умеренных и рекуррентных бурь и среднего уровня возщущенности.

§ 3. Дифференциальная форма вариации геомагнитной возмущенности

Известно, что при переходе от эпох минюдоов полугодового и 11-летнего ходов геомагнитной и солнечной активности к их максимумам распределенная амплитуда этих вариаций магнитной возмущенности (соотношение количеств фиксированных значений индексов) монотонно растет с увеличением меры возцущенности (Оль, 1969). Подобное изменение функции плотности вероятности является, по-видимому, фундаментальным. В этом свете противоположное поведе-

ние в 22-летнем измерении числа умеренных, с одной стороны, и (очень) больших магнитных бурь, с другой, непонятно и требует 'подтверждения.

В результате обработки данных с 1932 г. оказалось, что малые значения Кр-индекса (0-1) на 15-20$ более часты в конце нечетного - начале четного циклов, умеренные и умеренно-большие на 10-15% -в Ч/НЧ-минимуме, а (очень) большие - вновь на НЧ/Ч-стыке (для Кр=8 - на »20%). Соотношение вероятностных распределений для эпох спада нечетного (делимое) и Ч-циклов, а также для ветвей роста четного и НЧ (делитель) качественно такое же. Аналогичная зависимость, но для аа-индекса и обобщенных интервалов "спад нечетного - минимум - рост четного" и Ч-НЧ-циклов, имеет такой же вод (данные с 1368 г.). Она может быть выражена полиномом, коэффициенты которого приведены в первой строке нижеследующей таблицы. Здесь 5 есть относительная среднеквадратичная погрешность,

к - коэффициент корреляции между фактической зависимостью и ее аналитическим приближением, 5 - область определения функции. Качественно такой же вид имеют отношения распределений отдельно для зимних плюс летних месяцев, то же - для весенне-осен-них. Коррекция всех этих частных на разные уровни солнечной активности в сопоставляемые эпохи несущественна.

Таким образом, поведение числа умеренных значений индексов магнитной активности повторяет изменение ее среднего уровня и это второе предопределяется первым. Однако возмущения, описываемые наибольшими значениями индексов, более характерны, наоборот, для НЧ/Ч-минимума - так же как и встречаемость (очень) больших бурь. Кроме того, они более часты и на сопредельных ветвях спада нечетного и роста четного циклов. С 1878 по 1975 гг. число магнитных бурь в НЧ-Ч- и Ч-НЧ-интервалы соответственно равно:

больших - 59 и 35, очень больших - 26 и 17, т.е. определенно больше в первый из них. Важно отметать (для направления поля на I а.е.) что в эпояу между максимумами нечетного и четного циклов гелиомагнитный момент направлен в целом в южное полупространство.

Коэффициенты регрессий (ПНЧ"УПЧ'ИЧ) *а + Ьх + корреляций и погрешности

а Ь С с1 £ к в

/(за) 1.8 -50 Ю-3 52 Ю~5 -II Ю-7 0.45 0.96 0-200

((ли) 1.2 -22 Ю"2 16 10~3 -22 КГ5 0.46 0.86 -5-+30

((ф) 9.5 -36 КГ2 48 Ю-4 -20 10~° 5Ф«Ю. ...2° 40- 70

*(вГ) 1.1 52 Ю-4 0 0 0.18 0.15 -9- +9

<(вГ) 1.0 36 Ю"3 0 0 0.14 0.86 -9- +9

Исходя из имеющегося в литературе объяснения искомой вариации, частное от распределений индексов ожидалось в виде: больше единицы для их минимальных значений, меньшее ее для умеренных и асимптотически приближающимся к I снизу для очень больших. Эта компонента полной вариации в работе названа нормальной. Неожиданное поведение числа наибольших возмущений оценивается как аномальная составляющая.

Распределенное число фиксированных значений Кр в максимуме 1-гелиоцикла, выраженное количеством их в максимуме нечетного, I целом представляется монотонно убывающей функцией, проходит, >азумеется, через I, но не исчерпывается эффектом различия уров-[ей солнечной активности. Соотношение числа умеренно-больших Кр ювпадает с соотношением усредненных значений аа-индекса в эти лохи. Однако, поведение встречаемости наибольших Кр противопо-ожно их изменений на предшествующем подъеме цикла, т.е. при той :е полярности квазидипольного поля Солнца.

Выводы : Выявлена дифференциальная форма 22-летнего изменения геомагнитной активности для всех фаз 11-летнего цикла. Вариация состоит в том, что умеренно-интенсивные возцущения более часты на спаде четного цикла, в последующем минимуме, на ветви роста и в максимуме нечетного; возцущения, описываемые наибольшими значениями индексов, более типичны для эпохи максимума нечетного цикла, его спада, миницума и ветви роста четного.

§ 4. Цикл ионосферной активности

Считается, что вторичные максимумы 11-летних ходов частоты радиоотражения от Р-слоя в четных 18 и 20 циклах отстают по времени от максимумов числа солнечных пятен в большей степени, чем в 19 и 21 (Солоницына и др., 1977; Жулина и др., 1980). Е-область не испытывает 22-летних изменений (Дулина и др., 1980). Б^-мера кольцевого тока, высыпающиеся частицы из которого определяют радиопоглощение X)-елоем среднеширотной ионосферы, - то же (Оль, 1974).

Исходными данными для анализа послужили опубликованные каталоги ионосферных возмущений в 1957-1980 гг. на ст.Якутск и относительных аипжтуд поглощения радиоволн (ДЬ) Б-слоем среднеширотной ионосферы на трассе ст.Кюлюнгсборн (Германия) за 19481978 гг. В результате обработки этих данных установлено, что отношения количеств одних и тех же значений поглощения и категорий возмущений (малые-очень большие) в обобщенный НЧ-Ч-интервал к таковым в Ч-НЧ превышают единицу в левой части шкал интенсивностей, меньше ее для умеренных бурь и умеренно-глубоких поглощений и вновь превышают I для очень больших ионосферных бурь и абсорбций. Коэффициенты аппроксимации сглаженного фактического частного от распределений поглощения приведены во второй строке таблицы. ДЬ выражено в децибеллах и нулю соответствует наиболее часто встречающееся значение ослабления радиосигнала. Средняя величина пог-

ощения в максимуме нечетного цикла № 19 вше, чем в нечетных 8 и 20.

Из представленного материала видно, что соотношения распре-.елений обоих показателей ионосферной возцущенности повторяет аковые в геомагнитной активности. Известно, что эти явления :уть разные стороны ^озмущенности магнитосферы Земли и в литера-■уре содержится более чем достаточно сведений об их высокой по-южительной корреляции. Поэтому отмеченное совпадение рассматри-1аетсл как взаимоподтверждение подученных зависимостей.

Выводы: Выявлена дифференциальная форма 22-летней ва-¡иации уровня ионосферной активности на субавроральных-средних шротах. Возмущения и радиопоглощения умеренной амплитуды в I.5-. I раза более часты в интервале "спад четного - минимум - рост счетного" циклов; (очень) интенсивные события доминируют в НЧ-i-эпоху, т.е. когда момент общего магнитного поля Солнца направ-юн в южное полупространство.

§ 5. Цикл частоты появления полярных сияний

Ряд исследований, посвященных выявлении вариации частоты :ияний искомой периодичности, либо просто затрагивающих этот во-ipoc, еще короче, чем группа соответствующих цубликаций по ионосфере. Их результаты либо неопределенны, либо ненадежны. Можно зтметить лишь работу Mritzis, (1990), в которой по летописям установлено 20-30 летнее изменение числа этих явлений на широтах {итая.

По данным многолетних наблюдений полярных сияний в Норвегии, Дании (ст.Денмарк), Германии, США, а также на якутской сети были подсчитаны разности частот появления авроры в НЧ/Ч- и Ч/НЧ-мини-«умы. Их знаки оказались в среднем неопределенными. Только для Ценмарка можно утверждать, с достоверностью 85%, что вероят-

ность появления там сияний в Чет/Нечет минимуме выше, чем в альтернативном. Максимум автокорреляции этого ряда данных для сме-

/

щения в 20 лет не ниже, чем для /Н =10 лет, тогда как для У/меры солнечной активности он определенно ниже.

Известно, что на данной широте сияния появляются при уровне планетарной магнитной возмущенности, превышающем некоторое пороговое значение, т.е. интегральное вероятностное распределение показателя магнитной активности отображает широтный ход частоты появления этого феномена. В частности, вероятность сияний на субавроральных-средних широтах связана с частотой, в основном, умеренно-интенсивных возмущений магнитного поля, а на низких -очень интенсивных. В таком случае отношение интегральных распределений, например, Кр-индекса в НЧ-Ч- и Ч-НЧ-интервалы отображает ход по широте амплитуды 22-летней вариации частоты появления полярных сияний. Аппроксимация этой зависимости приведена в таблице. Ее систематическая погрешность 5Ф составляет первые и последние единицы градусов для областей авроральных и средних широт, соответственно.

Выводы: Предсказывается, что вероятность появления полярных сияний в зоне их наибольшей частоты не должна испытывать 22-летних изменений; на субавроральных и средних широтах она должна быть несколько больше в Ч-НЧ-интервале, а на низких -в пределах "спад нечетного - минимум - рост четного" циклов. Имеется и выявлено некоторое подтверждение этому.

§ б. Солнечный ветер в цикле № 20. Вспышки комет Очевидно, что непосредственной причиной многолетних ритмов магнитосферной активности являются вариации замагниченного солнечного ветра. К настоящему времени, однако, нет общепринятого мнения о форме даже 11-летних изменений большинства геоэффектив-

них параметров этой эмиссии Солнца - несмотря на многочисленные исследования. Работ по 22-летней вариации - единицы и результаты еще менее надежны. Здесь уместно напомнить лишь следующее: максицумы средней скорости солнечного ветра и числа вспышек яркости комет в четном цикле наступает позже, чем в нечетном (Чирков, 1978; Авдриенко, 1981) и скорость ветра на спаде первой из этих одиннадцатилеток выше, нежели второй. (Лившиц, 1979).

В данном параграфе показано (по каталогу Кинга), что отношения дифференциальных распределений часовых величин скорости солнечного ветра, плотности плазмы и напряженности ММП для эпох до (числитель) и после переполюсовки полярного поля Солнца в 1968-1970 гг. являются в целом монотонно убывающими. Так, скорости выше 700 км/с в 1972-1975 гг. в <«14 раз были более часты, чем в 1965-1967 гг. Отношение распределений индекса Кр за эти же годы качественно такое же, как и описанное в § 3 и, в принципе не изменяется, если исправить его на эффект "рост/спад" за все циклы в' сумме с >932 г. Т.е. это отношение описывает, в первую очередь, именно 22-летнее изменение. Тогда, можно заключить, что полученные частные для геоэффективных параметров межпланетной среды также характеризуют, в основном, "Чет/Нечет"-вариацию.

Считается, что вспышка свечения кометы индицирует, при прочих равных условиях, высокоскоростной поток солнечного ветра. Анализ в данной работе каталога вспышек комет за последние примерно 100 лет показал, что частота этих событий в четном цикле выше на его спаде, а в нечетном - скорее на подъеме. Средняя яркость и частота вспышек несколько больше в Ч-НЧ интервале. Отношение "(НЧ-Ч)/(Ч-НЧ)" распределений в своей большей части повторяет отношение для магнитно-ионосферной возмущенности, но максимальные яркости, по-видимому, более типичны для спада четного -

роста нечетного циклов.

§ 7. Северо-южная компонента межпланетного магнитного поля и общее магнитное поле Солнца

Фрагменты моделей квазидипольного магнитного поля Солнца содержатся в достаточно большом числе цубликаций. Согласно многим из них следует (ожидать) существование на орбите Земли меридиональной компоненты ОЫПС Ве с направленностью, повторяющей ориентацию компонента вектора поля неискаженного диполя. Прямых доказательств этоиу нет. С другой стороны, по модели ШП Паркера северо-южная составляющая фонового поля если и существует, то ис-чезающе мала. Более того, согласно некоторым работам можно ожидать квазирегулярную вертикальную компоненту противоположного вышеуказанному знака ( чипе« , 1974; Куклин и др., 1988).

Если на I а.е. Вд существует, то отношение вероятностных распределений северо-южного ММП в солнечно-экваториальной системе координат за полупериоды цикла ОМПС должно регулярно изменяться от частного меньше (больше) единицы до >(< )1 с переходом через нее в окрестности В^О. В действительности же отношение от распределений часовых для 20 цикла оказалось иррегулярным и в среднем больше I. Характеристика его линейной аппроксимации представлена в четвертой строке таблицы. Среднеквадратичное отклонение множителя ъ почти на порядок превышает само значение ь , а коэффициенты корреляции мевду фактическими частными и Вг и между регрессией и ее оригиналом равны к =0.15. С учетом статистических весов парциальных отношений к =-0.19, т.е. все равно мал.

г

Следовательно, ожидаемая радом авторов меридиональная составляющая поля гелиомагнитного диполя в 20 цикле в окрестности Земли не обнаружена. Она, по-видимоцу, не существовала в этом

декле, по крайней мере с интенсивностью более 0,1 нТл.

Дробь от функций распределения Bz ММП в солнечно-магнито-:ферной системе координат за те же 1965-1967 гг. (числитель) и [972-1975 гг. убывает от «1.3 для Bz =8 нТл до I при 0 нТл и ;алее до »0.8 для Bz =-8 нТл. Параметры ее регрессии - в нижней зтроке таблицы.

Таким образом, на I а.е. в плоскости эклиптики действитель-io существует квазирегулярная южная компонента ММП в эпоху северной ориентации гелиомагнитного момента в 20 цикле и северная меле его инверсии, но - в SM-координатах. Порождена она не гипотетическим меридиональным, а реальным азимутально-радиальным вектором поля гелиодиполя и сезонной прецессией геомагнитной оси -композиция известных эффектов Розенберга-Колмена и Рассела-Мак-$еррона. Существование такого поля предполагают Russell(1974}, Вальчук и др. (1978) и др.

В ы в о д ы : I) По данным прямых измерений выявлена квазирегулярная Z-компонента ММП в солнечно-магнитосферной системе координат (анти)параллельная геомагнитному полю в эпохи, когда моменты земного и солнечного диполей (анти)параллельны.

2) Предполагаемая меридиональная составляющая общего магнитного полл Солнца в 20 цикле на орбите Земли не обнаружена, т.е. подтверждена модель ММП Паркера.

§ 8. Источники цикла умеренных магнитно-ионосферных возмущений

В ряде работ (см.напр.Чирков, 1978; Лившиц, 1982) делается вывод, что "Чет/Нечет"-изменение среднего уровня магнитной активности на фазе спада циклов обусловлено разными ходами в них средней скорости солнечного ветра или числа высокоскоростных потоков. В данном параграфе работы показано, что ходы отношения равноверо-

ятных квантилей (абсцисс) интегральных распределений месячных величин скорости солнечной плазмы за 1992-1984 гг. к распределениям за 1972-1974 гг. (спады НЧ- и Ч-циклов) и то же - для аа-индекса подобны. (Это является дополнительным свидетельством в пользу существования 22-летней вариации темпа переноса солнечного вещества). Из § 6 видно, что дифференциальные распределения скорости солнечного ветра (и концентрации частиц), а также индекса Кр в цикле № 20 изменяются примерно одинаково (но не в области больших значений). Таким образом, "Чет/Нечет"-изменения среднего уровня магнитной активности и числа умеренно-интенсивных возмущений на фронтах II-летних циклов действительно в какой-то мере обусловлены изменениями скорости солнечного ветра.

В первых исследованиях по анализу поведения возмущенноети магнитного поля Земли з эпохи солнечных минимумов был сделан вывод, что причиной вариации среднего уровня активности является изменение полярности ОМПС, конкретно - инверсия направление его Вв-компоненты на орбите Земли. Отсутствие, как считалось, модуляции активности в максимумах циклов связывалось с уменьшением до цуля напряженности ОМПС. Однако выше было показано, что меридиональная составляющая фонового поля в 20 цикле отсутствовала (а вариация геомагнитной^'возмущенности для фазы максимума, напротив, имеет место). Отсюда следует, что интенсивность переменного магнитного поля Земли не зависит от меридиональной составляющей ОМПС - не существующей либо несущественной.

Russell (1974), Шеломенцев (1977), Вальчук и др. (1978) предположили, что 22-летний цикл геомагнитной возмущенноети обусловлен изменением положения геомагнитной оси в секторной структуре ММП, преимущественная полярность которого (к Солнцу - от Солнца) в свою очередь зависит от знака гелиографической широты и по-

ярности ОМПС. Взаимосопоставлеиие полученных в диссертации фак-яческих результатов свидетельствует, что различие в эпохи про-явоположных ориентации гелиомагнитного диполя количеств после-эвательно увеличивающихся от 0 до 5-6 значений Кр более чем а 50$ согласуется с различием числа соответствующих в|м(10...-3-6) нТл).

Выводы: Драдцатидвухлетняя вариация среднего уровня ганетарной магнитной активности и числа умеренно-интенсивных лгнитно-ионосферных возмущений в эпохи мевду максимумами 11-лет-IX циклов действительно обусловлена обращениями полярности ОМПС,

> не меридиональной, а горизонтальной "составляющей" околоземно-

> ММП фонового характера. Некоторый вклад вносит изменение кине-»ческой энергии солнечного ветра.

§ 9. Причины вариации числа очень интенсивных возмущений Полагают (Оль и др., 1989), что вблизи эпохи максимума пятно-¡разования солнечные корпускулярные потоки являются преимущество спорадическими, связанными со вспышками и их число больше нечетном II-летнем цикле. И в самом деле, из "Solar-Geophysi-0. Data" видно, что высота 21 цикла по числу вспышек больше тных 20 и 22. Количество этих событий (iiu hululiuiuim дшшши) на беже 19 и 20 циклов также превышало их в сопредельные "18/19"-"20/21"-минимумы. Таким образом, более высокие встречаемости тенсивных и очень интенсивных магнитных возмущений и ионосфер-го поглощения в максимуме нечетного цикла и (очень) сильных ртурбаций магнитного поля в НЧ/Ч-минимуме обязаны, скорее все, большей частоте вспышек на Солнце.

Из § 6 видно, что разности количеств Кр»7-8 в первой и во орой половинах двадцатого цикла, с одной стороны, и "потоков" лнечного ветра со скоростями > 700 км/с - с другой, противопо-

ложны. Следовательно, вариацию числа очень больших возмущений никак нельзя объяснить поведением скорости ветра.

И еще. Несмотря на то, что число реализаций с нТл

на фазе развития 20 цикла по нашим данным было на 80% больше, чем в 1972-1975 гг., сейчас нет оснований считать это. превышение закономерным. Более того, оно фактически исчезает в геофизической, ги - системе координат.

Выводы: Гелиомагнитная вариация числа очень интенсивных магнитно-ионосферных возмущений в эпохи экстремумов 11-летних солнечных циклов обусловлена изменением количеств хромосфер-ных вспышек. Источник вариации этих возмущений в другие фазы не установлен.

Выводы и заключение. В этой части работы сформулированы ее ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:

1. Впервые установлено, что: а) среднегодовой уровень геомагнитной ■активности в максимуме нечетного цикла пятнообразова-ния выше, чем в максимуме четного - для одного и того же числа пятен,

б) умеренные магнитно-ионосферные возмущения более часты на спаде четного цикла, в минимуме, на ветви роста и в максимуме не четного, чем в НЧ-Ч-эпоху,

в) наиболее интенсивные магнитно-ионосферные возмущения

(в том числе большие и очень большие бури) более характерны для максимума и спада нечетного, последующего минимума и ветви росте четного, т.е. когда гелиомагнитный момент направлен в целом в юн ное полупространство.

2. а) Выявлена предположенная ранее другими исследователям» квазирегулярная г -компонента ММП в ЭМ-координатах' южной и северной ориентации в эпохи "спад четного - рост нечетного" и НЧ-1 циклов соответственно.

б) Ожидаемая меридиональная составляющая общего магнитного поля Солнца в 20-м цикле не обнаружена.

3. а) Различия среднего уровня геомагнитной активности и числа умеренных магнитно-ионосферных возмущений в Ч-НЧ- и в НЧ-Ч-эпохи обусловлены, главным образом, различиями знаков ММП Вг в солнечно-магнитосферных координатах (п.2а).

б) 22-летняя вариация среднего уровня геомагнитной активности и встречаемости наибольших магнитно-ионосферных возмущений в максимуме солнечного цикла, а последних - и в минимуме обусловлены изменениями числа хромосферных вспышек.

Ш. ПУБЛИКАЦИИ

1. Зарецкий Н.С. Гелиомагнитный цикл в геомагнитной активности // Геомагнетизм и аэрономия. 1982. Т.22. № 3. С.450-454.

2. Зарецкий Н.С., Крымский П.Ф., Максимов Я.Я. Гелиомагнитный цикл магнитно-ионосферной и межпланетной активностей // Геомагнетизм и аэрономия. 1983. Т.23. № 3. С.411-414.

3. Зарецкий Н.С. Некоторые аспекты зависимости ионосферной активности от межпланетной // Ионосферные проявления солнечного ветра. КАПГ. Проект № 3. Прага: Геофиз. ин-т ЧС АН. 1988.С.97-106.

4. Зарецкий Н.С. Некоторые закономерности 22-летнего цикла геомагнитной активности // Бюл. НТИ. Проблемы космофизики и аэро-носии. Якутск: ЯФ СО АН СССР. Дек.1980. С.22-23.

5. Зарецкий Н.С., Иванова Р.Г. Соотношения некоторых параметров солнечного ветра для эпох разных полярностей общего гелио-магнитного поля // Бюл. НТИ. Проблемы космофизики и аэрономии. Якутск: ЯФ СО АН СССР. Дек.1981. С.13-15.

t>. Зарецкий H.C. Отклик ионосферного поглощения радиоволн на квазирегулчрное мешланетное магнитное поле // Бюл. НТИ. Проблемы космофизики и аэрономии. Якутск: ЯФ СО АН СССР. Май 1982. C.30-3I.

7. Зарецкий Н.С. Возможный источник 22-летней вариации интенсивных геомагнитных возмущений // Бюл. НТИ. Проблемы космофизики

и аэрономии. Якутск: ЯФ СО АН СССР. Май 1982. С.32-33.

8. Зарецкий Н.С. К геоэффективности дипольного магнитного поля Солнца // Прогнозирование состояния магнитосферы. Всесоюзная конференция; программа заседаний и тезисы докладов; Иркутск,1980. Иркутск: СибИЗМИР СО АН СССР. 1980. С.23.

9. Зарецкий Н.С. Магнитный цикл солнечной деятельности и геомагнитной активности // Изв. Совета "Солнце - Земля", вып.25. М.: ИЗМИРАН. 1981. С.35.

10. Зарецкий Н.С. Гелиомагнитный цикл межпланетного магнитного поля и "обратный" ему цикл очень -высокой геомагнитно-ионосферной активности // Солнечно-земная физика. У Симпозиум КАЛГ, Самарканд, 1989. Тезисы докладов. М.: МГК АН СССР. 1989. С.189-190.

1У. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Андриенко Д.А. Кометы и корпускулярное излучение Солнца.

М.: Гл.ред. физ.-мат. лит. 1981. 164 с. Вальчук Т.Е. и др. Письма в Астрон. журн. 1978. Т.4. С.515. Жулина E.tt. и др. Phys. Solariterr. № 12. 1980. С. 109. Куклин Г.В. и др. Физика солнечной активности. М.: Наука. 1988. С.146.

Лившиц М.А. и др. Геомагнетизм и аэрон. 1979. Т.19. С.505. Оль А.И. Тр. ААНШ, вып.289. Л.: ГидрометеоизДат. 1969. С.5. Оль А.И. Высокоширотные геофизические явления. Л.: Наука. 1974. С.7.

Оль А.И., и др. Тр. ААНИИ, вып.412. Л.: Гидрометеоиздат.1989.С.5. Цудовкин М.И. и др. Солнечные данные. 1972. 1973. № 12. С.106.

Солоницына Н.Ф. и др. Симпозиум КАПГ по солнечно-земной физике;

Тоилиси, 1976. Тезисы докладов, 4.2. М.: Наука. 1977. С.103. Чирков Н.П. Солнечные данные. 1965. № 2. С.65. Чирков Н.П. Изв. АН СССР. Сер. физ. 1978. Т.42. C.I0I6. Щеломенцев В.В. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и

физике Солнца. Вып. 43. М.: Наука. 1977. С.51. Chernosky E.J. J.Geopbys.Res. 1966. V.?1. P.965. Liritzis X. Pure and Appl.Geophys. "1990. V.13J. P.201. Russell C.T. Geophys.Res.Lett. 1974. V.1. P. 11. Winge O.E. et al. Planet.Space Sei. 1974. V.22. P.4J9.