Описание разработанных и модифицированных способов разделения наблюдаемого суммарного геомагнитного поля на части по источникам. Изучение пространственно-временных особенностей изменчивости Sq-вариаций в разные дни, в сезонах, цикле солнечной активности.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наукРабота выполнена в Институте сейсмологии Национальной Академии Наук Кыргызской Республики Защита состоится «16 » марта 2012 г. в 14-00 ч. на заседании диссертационного совета Д.01.12.041 по присуждению ученых степеней доктора и кандидата наук при Институте физико-технических проблем и материаловедения Национальной Академии Наук Кыргызской Республики и КРСУ им. С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Национальной академии наук Кыргызской Республики. «К?нд?н суткалык геомагниттик термел??с?н?н тынч абалдагы жука структурасы жана алардын булактарынын физикалык модели» физика-математика илимдеринин докторлук даражасын алуу ?ч?н жазылган диссертация, адистиги 25.00.29 - атмосферанын жана гидросферанын физикасы В диссертации приведены результаты исследований тонкой структуры спокойных солнечно-суточных геомагнитных Sq-вариаций и физических моделей их источников.К настоящему времени выделен широкий спектр геомагнитных вариаций, а именно: медленные (циклические, продолжительностью ~11 лет), спокойные периодические (годовые - 1 год, полугодовые - 0.5 года, солнечно-суточные - 24 часа, лунно-суточные-24 часа 50 мин), возмущенные (апериодические ~10 - 100 часов, солнечно-суточные - 24 часа, бухтообразные ~1-3 часа, иррегулярные ~0.1-60 мин), короткопериодные (устойчивые ~0.2-600 с). В общем случае суточные вариации состоят из суммы двух частей: спокойных вариаций (Sq-вариации) и иррегулярных вариаций (Si-вариации). Суточные Sq-вариации, выделенные таким способом, всегда рассматривались исследователями как статистические, а не реально существующие, но для корректного выделения магнитных возмущений за какой-либо конкретный день необходимо знать суточные Sq-вариации именно за этот день. Усовершенствованы и доведены до практического использования методики выделения Sq-вариаций из наблюденного суммарного поля, в частности, по данным двух обсерваторий, разделенных по времени на 1 час и 12 часов, а также модифицирован способ разделения вариаций на спокойную и возмущенную части с помощью фильтра скользящего среднего по 31 дню. С помощью такого моделирования удалось объяснить сложное распределение плотности тока в экваториальной электроструе и процесс ее развития в течение суток, что позволило иметь дополнительные возможности по изучению тонкой структуры Sq-вариации в области развития экваториальной электроструи и сделать обоснованный вывод о том, что экваториальная электроструя формируется из среднеширотных Sq - токов, а не является самостоятельным явлением.Fmh(Y)=Ymh-[Sq(Y)]mh , где m - месяцы года; h - часы суток; Xmh, Ymh и Zmh - абсолютные значения горизонтальных и вертикальных компонент геомагнитного поля для соответствующих месяцев года и часов суток; [Sq(X)]mh, [Sq(Z)]mh, [Sq(Y)]mh - значения Sq-вариации, отсчитываемой от околополуночных часов для соответствующих месяцев года и часов суток; Fmh(X), Fmh(Z) и Fmh(Y) - величины сезонного хода, отсчитанные от зимних значений. Известно, что потенциал внешнего поля суточной вариации Sq можно выразить в виде следующего ряда: , (2) где - сферические координаты: радиус, широта и долгота; t - время; - функции Лежандра первого рода: Если предположить, что поле порождается токами, текущими по сферической поверхности радиуса , охватывающей Землю, и концентричной со сферой (радиус Земли), причем > , то токовая функция будет определяться выражением: , (3) Одни исследователи утверждали, что источником годовой вариации является кольцевой ток, располагающийся на высоте 4-6 земных радиусов, другие предполагали, что источником годовой вариации являются токи в магнитосфере (высота до ~ 14 земных радиусов). Применение способа вычитания полей с использованием данных обсерваторий Уанкайо и Кодайканал (разность во времени между ними составляет ~ 10 часов) показало, что в период мировой магнитной бури суточный ход Sq-поля сохраняет свою основную форму (см. рис. Для выделения Sq-вариаций во время проявления локальных магнитных возмущений был разработан способ разделения суммарного суточного хода магнитного поля на спокойную (Sq) и возмущенную (Si) части по данным двух обсерваторий, расположенных на одной широте и разнесенных по долготе на ~150 (один час по времени), у которых Sq и Si-вариации протекают одинаково.Установлено, что Sq-вариации геомагнитного поля слабо изменяются на средних широтах ото дня ко дню, но значительно (до 50 % величины) в экваториальной области даже в серии следующих один за другим спокойных дней. Сезонная изменчивость Sq-вариаций характеризуется монотонным уменьшением своей величины от максимальных значений летом до минимальных - зимой.