WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 20 |

Характеристики форбуш-эффектов и их связь с солнечными, межпланетными и геомагнитными возмущениями

-- [ Страница 11 ] --

2.5.1. Размер, масса и скорость корональных выбросов Отметим, что в данном разделе под размером коронального выброса подразумевается угловой размер CME (0-360°), под скоростью CME – проекция скорости выброса на картинную плоскость коронографов, а под транзитной скоростью коронального выброса – средняя скорость распространения ICME между Землей и Солнцем. На рис. 2.17 представлено распределение CMEs по скоростям для всех выбросов () и для выборки с ФЭ ().

Рис. 2.17. Распределение по скоростям CMEs для всех выбросов () и для выборки с ФЭ ().

Из рисунка видно, что доля высокоскоростных CMEs в выборке с ФЭ значительно выше, чем в группе, где присутствуют все события. Средняя скорость всех событий в первой выборке 727±24 км/с, а во второй – 405±2 км/с.

На рис. 2.18 представлено аналогичное распределение CMEs, но уже с учетом размеров выброса. Можно видеть, что основная часть CMEs – это узкие выбросы с размерами меньше 90°, а максимум гистограммы приходится на 015°. Совсем другая картина наблюдается в выборке, связанной с ФЭ. Здесь очень велика доля полных (360°) и частичных гало (120°–360°) и очень мала доля более узких выбросов.

Рис. 2.18. Распределение событий по угловым размерам CMEs для всех выбросов () и выбросов связанных с ФЭ () за период 1996-2011 гг. ( событие).

Ниже приведена связь скорости и углового размера CMEs для рассматриваемых групп (см. рис. 2.19). Из рисунка видно, что большинство корональных выбросов являются узкими (150) и имеют относительно не высокую скорость (500 км/с), в то время как CMEs связанные с ФЭ, как правило, значительно шире и быстрее.

Рис. 2.19. Связь углового размера и скорости CME для всех выбросов () и выбросов связанных с ФЭ ().

На рис. 2.20 показана связь углового размера и массы коронального выброса для рассматриваемых групп событий. Из рисунка видно, что корональные выбросы как с относительно малой массой, так и «тяжелые»

CMEs не сопровождаются ФП. Причина заключается в том, что все расчеты массы сделаны только для прилимбовых выбросов, обычно не влияющих на КЛ у Земли. Масса не рассчитывается для частичных и полных гало, с которыми связана основная доля ФЭ. Поэтому на рис. 2.20 так мало событий, которые сопровождаются ФП. Статистическая связь между массой CME и величиной ФЭ очевидно существует, но по имеющимся данным мы можем ее получить только для малой и не самой важной части событий. Более статистически обоснованы и более полезны связи величины ФЭ с размером и скоростью CME.

Рис. 2.20. Связь массы и углового размера CME в рассматриваемых группах.

2.5.2. Связь скорости межпланетных возмущений и величины Форбушэффекта Из рис. 2.17 и 2.19 видно, что средняя величина ФЭ возрастает с увеличением скорости CME. Это подтверждает и рис. 2.21, на котором для всех ICMEs и выбросов, связанных с ФЭ, приведены усредненные скорости CME и усредненные максимальные скорости солнечного ветра в соответствующем околоземном возмущении.

Рис. 2.21. Средние скорости CME/ICME у Солнца и у Земли в различных выборках.

Поскольку привязка межпланетных возмущений к определенным CMEs имеется только для выборки с ФЭ, для всех событий дана просто средняя скорость солнечного ветра для всего периода 1996-2011 гг. Кроме того для выбросов связанных с ФП была вычислена средняя транзитная скорость, которая также приведена на рисунке. Мы еще раз видим, что абсолютное большинство CMEs/ICMEs – это медленные выбросы, их начальная скорость, как правило, ниже средней скорости солнечного ветра и они даже несколько ускоряются по пути к Земле. У CMEs, связанных с ФЭ, начальные скорости существенно (почти вдвое) выше, и эти выбросы, двигаясь к Земле, обычно замедляются. Тем не менее, средняя околоземная скорость ICMEs в этой группе остается заметно выше средней скорости спокойного солнечного ветра.

Ниже показана связь скорости CME у Солнца с транзитной скоростью выброса (см. рис. 2.22). Скорость CME определяет первоначальную скорость, но, во-первых, не в направлении к Земле, а, во-вторых, только в начальный момент времени. Она не может контролировать распространение выброса в межпланетном пространстве. Поэтому мы видим корреляцию двух скоростей, но она далеко не идеальна (r 0.68).

Рис. 2.22. Связь транзитной скорости выброса со скоростью CME в картинной плоскости у Солнца выбросов с ФЭ.

Рис. 2.23–2.25 показывают зависимость величины ФЭ от скорости CME, транзитной скорости ICME и максимальной скорости солнечного ветра в возмущении соответственно.

Рис. 2.23. Зависимость величины Форбуш-эффекта от скорости выброса в картинной плоскости.

Рис. 2.24. Зависимость величины Форбуш-эффекта от транзитной скорости коронального выброса.

Рис. 2.25. Зависимость величины Форбуш-эффекта от максимальной скорости солнечного ветра в возмущении у Земли.

Для нашей выборки событий, определенно обусловленных CMEs, корреляция с максимальной скоростью в возмущении солнечного ветра значительно выше, чем корреляция для всех ФЭ, когда объединяются события различных типов. Отметим также, что корреляция величины ФЭ с локальной скоростью солнечного ветра ожидаемо выше, чем со скоростью CME.

Интересно, что корреляция с транзитной скоростью еще выше. По-видимому, это объясняется тем, что ФП создается не у Земли, а на всем пути между Солнцем и Землей.

2.5.3. Связь величины Форбуш-эффекта с угловыми размерами коронального выброса На рис. 2.26 показана зависимость амплитуды ФЭ от угловых размеров коронального выброса. Коэффициент корреляции в данном случае r 0.68. Как мы уже отмечали, угловая ширина плохо отражает истинные размеры CME.

Так, например, под значением угловой ширины 360° (гало) реально собраны выбросы самых разных размеров. Тем не менее, связь есть, и таблица 2. убедительно демонстрирует, что ФП, связанные с частичными гало, в целом, заметно больше, чем ФП от CME с меньшей шириной, а самые большие эффекты связаны с гало CME. Таким образом, в воздействии на КЛ у Земли гало выделяются, как и в других CME эффектах [139].

Рис. 2.26. Зависимость величины Форбуш-эффекта от углового размера CME.

Средняя величина Форбуш-эффектов, связанных с корональными выбросами Тип выброса Угловой размер, ° Средняя величина ФЭ, % Особая эффективность гало CME проявляется и при усреднении событий методом наложения эпох (рис. 2.27 и 2.28). Легко видеть существенную разницу как в мощности межпланетных и геомагнитных возмущений, так и в степени модуляции КЛ при разных типах выбросов.

Рис. 2.27. Усредненное методом наложения эпох поведение скорости солнечного ветра, напряженности межпланетного магнитного поля (верхняя панель); плотности и экваториальной составляющей векторной анизотропии КЛ с жесткостью 10 ГВ (средняя панель); Dst- и Kp-индексов геомагнитной активности (нижняя панель) для событий, обусловленных гало CME.

Рис. 2.28. Усредненное методом наложения эпох поведение скорости солнечного ветра, напряженности межпланетного магнитного поля (верхняя панель); плотности и экваториальной составляющей векторной анизотропии КЛ с жесткостью 10 ГВ (средняя панель); Dst- и Kp-индексов геомагнитной активности (нижняя панель) для событий, обусловленных CME типа «не гало».

Следует еще раз подчеркнуть, что полученная зависимость – это не связь с реальным размером коронального выброса. Угловой размер также зависит не только от линейного размера, но и от расположения эрупции на солнечном диске – чем ближе к центру, тем, как правило, больше угловой размер. К этому нужно добавить, что угловая ширина выброса чаще отображает широтный его размер, а для формирования ФЭ важнее размер азимутальный. Таким образом, мы видим, что найти связь величины ФЭ с реальными размерами CME не так легко. И на данный момент эта задача пока еще не решена.

2.6. Краткие выводы к главе В результате проведенного анализа было показано, что разные выборки событий существенно различаются между собой.

События с внезапным (S-группа) и с постепенным (NS-группа) началами. В S-группе оказались в среднем более мощные события.

Межпланетные возмущения двух групп различаются и по структуре. Те, которые относятся к S-группе, эффективнее модулируют КЛ и создают большие ФП по сравнению с возмущениями NS-группы, имеющими сходные характеристики. Кроме того, одним и тем же уровням геомагнитной активности в NS-группе соответствуют ФЭ меньшей величины, чем в S-группе. Полученные результаты говорят в пользу того, что в выделенных группах преобладают разные механизмы модуляции галактических КЛ. События S-группы в большей мере обусловлены выбросами солнечного вещества, в то время как значительная часть корональных дыр.

События с различным местоположением источника на Солнце.

Сравнение ФЭ, обусловленных спорадическими солнечными источниками из различных областей солнечного диска, выявляет существенную зависимость различных параметров ФЭ от гелиодолготы источника.

Эффекты, ассоциированные с восточными CMEs, развиваются наиболее медленно. Группа ФЭ с умеренно западными источниками выделяется своим быстрым развитием (в частности, быстрым достижением минимума ФП). Дальнейший анализ может выявить также и другие параметры Форбуш-эффектов, существенно зависящие от гелиодолготы источника.

Знание таких зависимостей дает дополнительную информацию о причинах возмущений солнечного ветра, позволяет судить об их дальнейшем развитии и имеет прогностическую ценность.

Корональные выбросы, сопровождающиеся ФЭ, и без ФЭ. Проведенный в разделе 2.5 анализ показывает, что выбросы, создающие ФЭ, в целом, заметно отличаются от остальных CMEs. У них существенно выше скорость, больше угловые размеры и они массивнее. Выявленные связи характеристик CME (особенно скорости и углового размера) с величиной ФП, позволяют оценивать ожидаемую эффективность CME в модуляции КЛ. Однако объективные трудности в количественном описании CME накладывают определенные ограничения на применимость полученных соотношений. По-видимому, в проблеме «CME – ФЭ» разумно не ограничиваться непосредственными наблюдениями CME, а привлекать сопутствующие данные, например, наблюдения эрупций (см. подробнее в главе 4). То, что серьезное изучение ФЭ невозможно без изучения CMEs, не требует доказательств. Но и ФП могут оказаться весьма полезными при изучении CME. Одной из проблем исследований корональных выбросов является отсутствие какой-либо обобщающей характеристики их мощности (чего-то подобного баллу рентгеновской вспышки), позволяющей сравнивать эффективность различных CME. Такую интегральную характеристику, видимо, следует искать за пределами наблюдений собственно CME. И одним из наиболее реальных кандидатов на это место является величина ФЭ.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 20 |
 


Похожие материалы:

«Куприянов Владимир Викторович Численно-экспериментальное исследование вращательной динамики спутников планет 01.03.01 – Астрометрия и небесная механика ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель д. ф.-м. н. Шевченко Иван Иванович Санкт-Петербург – 2014 Оглавление Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Глава 1. Исторический обзор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1. Численное ...»

« Гожа Марина Львовна НАСЕЛЕНИЕ РАССЕЯННЫХ ЗВЕЗДНЫХ СКОПЛЕНИЙ ГАЛАКТИКИ 01.03.02 – астрофизика и звездная астрономия Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель доктор физико-математических наук, профессор В.А. Марсаков Ростов-на-Дону – 2014 2 Оглавление Введение………………………………………………………………………………. 5 Глава 1. Неоднородность населения рассеянных звездных скоплений в Галактике…………………………………………………………………………. 20 1.1 ...»

«ЧАЗОВ Вадим Викторович РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ЧИСЛЕННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО МЕТОДА ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЙ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ Диссертация на соискание учёной степени доктора физико-математических наук Специальность 01.03.01. Астрометрия и небесная механика Москва – 2012 Содержание 1 Содержание Предисловие 7 1 Постановка задачи 17 1.1 Стандартные соглашения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.1.1 Системы отсчёта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.1.2 ...»

« УДК 524.7;524.72-4 КАЙСИНА Елена Ивановна БАЗОВЫЕ СВОЙСТВА ГАЛАКТИК МЕСТНОГО ОБЪЕМА (01.03.02 - Астрофизика и звездная астрономия) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук Научный руководитель: доктор физико–математических наук, профессор Караченцев И. Д. Нижний Архыз – 2014 2 Оглавление Введение Общая характеристика работы Актуальность Цели и задачи исследования Научная новизна Научная и практическая ценность работы Основные результаты ...»







 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.