Дослідження джерел й причин магнітних бур та особливостей їх протікання. Аналіз особливостей змін магнітного поля під час магнітних бур за даними обсерваторій INTERMAGNET. Модельні розрахунки поля магнітосферних збурень за моделлю Циганенка Т01.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ГЕОФІЗИКИ ім. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Субботіна НАН України, завідувач відділу доктор фізико-математичних наук З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту геофізики ім.Актуальність їх дослідження визначається розвитком з 70-х років минулого сторіччя окремого наукового напрямку - дослідження «космічної погоди». Поле магнітної бурі створюється магнітосферними та іоносферними струмовими джерелами. Вона обумовлює просторово-часову структуру поля магнітних бур. Найбільш актуальними та дискусійними проблемами дослідження магнітних бур є: електричні струми, які створюють варіації магнітного поля під час бурі Dst; фізичний механізм, що призводить до зміщення авроральних електроструменів до нижчих широт під час бурі; проблема співвідношення буря-суббуря; визначення наземних особливостей розподілу поля магнітних бур щодо локалізації збурень, викликаних частковим кільцевим струмом - дослідження асиметрії поля кільцевого струму та особливостей варіацій у високих широтах, зокрема у зоні існування східного аврорального електроструменя, на який замикається частковий кільцевий струм; оцінка відносних вкладів магнітосферних та іоносферних систем струмів, а також визначення внеску внутрішніх джерел у варіації геомагнітного поля під час магнітної бурі. Автором самостійно виконано підготовку та обробку даних спостережень ММП та параметрів СВ, а також даних наземних магнітних обсерваторій для всіх розглянутих у роботах [1-9, 13-19, 21, 22, 25] магнітних бур; проведено аналіз цих даних [1-9, 13-19, 21, 22, 25]; побудовано карти-схеми векторів еквівалентного струму, визначено широтні і довготні особливості геомагнітного поля під час магнітних бур [1-9, 13-18, 20, 21, 24]; методом сферичного гармонічного аналізу поле магнітних бур у різних меридіональних секторах розділено на частини, створювані зовнішніми та внутрішніми джерелами [2, 6, 17, 21]; визначено особливості глобального та наземного розподілу магнітного поля магнітосферних струмових джерел за даними модельних розрахунків [8, 10, 11, 22-24]; участь у розробці алгоритмів обробки даних українських магнітних обсерваторій та передачі кінцевих результатів у INTERMAGNET [12, 25].У вступі подано загальну характеристику роботи: розкрито суть наукової проблеми, обґрунтовано доцільність напрямку досліджень та актуальність теми дисертації, сформульовано її мету, задачі та методи досліджень, звязок роботи з науковими темами, наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, повноту їх висвітлення в публікаціях за темою дисертації.На сьогодні встановлено різноманіття джерел збурень магнітного поля і плазми в сонячному вітрі та продовжується дослідження їх впливу на швидкі процеси в магнітному полі Землі, такі як магнітні бурі, суббурі та ін. Магнітні збурення, викликані струмовими джерелами у внутрішній магнітосфері і в іоносфері, призводять до складної картини варіацій геомагнітного поля під час магнітних бур. Більшість представляють основне струмове джерело варіацій геомагнітного поля під час магнітних бур - кільцевий струм - у вигляді двох струмів: симетричного відносно центру Землі замкнутого кільцевого струму та часткового кільцевого струму, який замикається поздовжніми струмами на східний авроральний електрострумінь. Мірою інтенсивності бурі є Dst-індекс (disturbance storm-time), який визначається за середньогодинними даними горизонтальної компоненти магнітного поля 4-х магнітних обсерваторій, розташованих у діапазоні широт від 12° до 36°. Причинами збільшення її інтенсивності є різні прояви сонячної активності: магнітні хмари (МХ) - крупномасштабні міжпланетні утворення, викликані викидами корональних мас на Сонці, область стиску в контакті швидкого і повільного потоків CIR (Corotating Interaction Region), область стиску між незбуреним сонячним вітром та тілом МХ (Sheath fields).Значення ?H для кожної обсерваторії розраховувались за середньохвилинними значеннями за формулою: ?H=Hd-(Hq1 Hq2)/2, де Hd - значення компоненти поля під час бурі. Зміни міжпланетного магнітного поля, параметрів сонячного вітру та геомагнітного поля під час бур проаналізовано динаміку варіацій магнітного поля, зареєстрованих наземними обсерваторіями INTERMAGNET, у звязку зі змінами параметрів СВ та ММП за супутниковими даними WIND на прикладі трьох магнітних бур (15.05.1997, 15-16.07.2000, 6-7.04.2000), викликаних різними типами збурень у міжпланетному просторі. Протікання магнітної бурі 15.05.1997 (Dstmin=-115 НТЛ), викликаної Sheath fields, контролювалося магнітною хмарою, яка спостерігалася у головну фазу та фазу відновлення бурі (рис. Початкова фаза тривала ~4.5 - 5 год для магнітних бур викликаних sheath fields (15.05.1997) та магнітною хмарою (15-16.07.2000) і майже відсутня для магнітної бурі 06.04.