ENGLISH

Научный семинар

"Плазменная астрофизика и физика Солнца"
им. С.И. Сыроватского

Семинар проводится по понедельникам или вторникам в 15:20 в конференц-зале ГАИШ
Руководитель семинара - проф. Б.В. Сомов,
секретарь - О.В. Дунин-Барковская
(e-mail: olq1543@gmail.com)

На семинаре рассматриваются вопросы, связанные с генерацией магнитных полей в астрофизической плазме, эффектом магнитного пересоединения и ускорения частиц в сильных магнитных полях, космическими лучами, вспышками и другими нестационарными явлениями в атмосфере Солнца и солнечном ветре, солнечно-земными связями и физическими процессами в гелиосфере.



Семинар N 666

Понедельник, 25 июня 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


Л.С. Леденцов (ГАИШ МГУ).
Отчет научного сотрудника в связи с переизбранием в должности.



Семинар N 665

Понедельник, 18 июня 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


А.Г. Франк (Институт общей физики им. А.М. Прохорова, annfrank@fpl.gpi.ru).
Исследования структуры и динамики токовых слоев на основе лабораторных экспериментов.

Исторически интерес к токовым слоям возник в середине XX века, в связи с необходимостью выяснить физическую природу таких грандиозных явлений, как вспышки на Солнце. Было показано, что магнитная энергия может аккумулироваться в плазме при формировании токовых слоев в окрестности нулевых или, в общем случае, особых линий магнитного поля, а преобразование магнитной энергии в энергию плазмы и ускоренных частиц происходит благодаря процессам магнитного пересоединения в токовых слоях.
В 70-е годы, вслед за развитием теоретических исследований, были поставлены первые эксперименты, которые подтвердили как формирование токовых слоев, так и возможность реализации вспышечных явлений. Было установлено, что токовые слои, которые развиваются даже в сравнительно простых магнитных конфигурациях, являются динамическими объектами и обладают достаточно сложной структурой.
Уже формирование токового слоя – это динамический процесс, когда нелинейные возмущения приводят к кумулятивному эффекту: значительному усилению магнитного поля, концентрации в слое электрического тока и плазмы. В течение метастабильной стадии эволюции токового слоя плотная нагретая плазма находится в равновесии с внешним магнитным полем, при этом в слое происходят различные динамические процессы.
Так, генерация токов Холла значительно усложняет магнитную структуру слоя и может вызывать его деформации. По мере затухания токов Холла возникают сверхтепловые потоки плазмы, которые ускоряются вдоль поверхности слоя, и их внедрение в магнитное поле приводит, как к возбуждению обратных токов по отношению к основному току в слое, так и к генерации токов Холла противоположного направления. При захвате в слой продольной компоненты магнитного поля, а также за счет эффекта Холла в токовых слоях возбуждаются электрические поля и токи в поперечной плоскости по отношению к основному току в слое.
Отсюда следует, что достаточно сложная структура электрических токов и магнитных полей является характерной особенностью даже сравнительно простых токовых слоев, которые создаются в лабораторных экспериментах. Естественно предполагать, что подобные особенности свойственны токовым слоям в космическом пространстве. Таким образом, изучение токовых слоев в лабораторных условиях открывает перспективы для эффективного использования экспериментальных результатов для анализа и моделирования астрофизических явлений.



Семинар N 664

Понедельник, 4 июня 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


1. Ю.В. Думин (ГАИШ МГУ, ИКИ РАН)
О конференции "Fundamental Constants: Basic Physics and Units" (Бонн, 13-18 мая 2018г.).

В настоящем обзоре предполагается осветить следующие из вопросов, обсуждавшихся на состоявшейся конференции:
1. Современное состояние дел и планируемые эксперименты по поиску вариаций фундаментальных постоянных на космологических масштабах.
2. О предстоящем в конце 2018г. введении новой системы эталонов для системы СИ, основанных исключительно на значениях фундаментальных постоянных.
3. Краткое резюме моего приглашенного доклада "Is the cosmological Lambda-term a new fundamental constant?"

2. В.В. Низовцев (МГУ)
Циклы ротации, магнетизма и пятнообразования в астрофизической парадигме: Анализ динамики 23-24 циклов солнечной активности.

Загадки неустойчивости солнечной атмосферы и необъяснимые аномалии в циклах активности и магнетизма Солнца порождают состояние растерянности в наших рядах по поводу странного 24-го цикла. Представляется неизбежной реставрация системы мира, в которой за ротацию Солнца и планет отвечают течения квазилинейных вихрей, соответственно, глобального и локальных. Результаты по динамике планетных оболочек, доставленные КА последних десятилетий, подтверждают модель, согласно которой, ротационный вихрь небесного тела есть результат коалесценции компенсационной завихренности. Глобальный вихрь солнечной системы явился результатом свертывания вихревой пелены, возникшей в гипергалактическом течении. Ось вихря приурочена к барицентру системы, поэтому в ходе барицентрического обращения Солнца его атмосфера пронизывается переменными течениями вихря, которые, в частности, оказывают сортирующее действие на грануляционное поле. Весь комплекс феноменов циклической активности (образование пятен, генерация магнетизма, обращение полярности пятен и среднего магнитного поля) получает системную трактовку в рамках данной модели. Особенности 24-го цикла (продолжительный минимум, сниженный уровень магнетизма и невысокий максимум чисел Вольфа) объясняются истощением грануляционного поля в ходе аномально высокой вспышечной деятельности в октябре 2003 г., обусловленной кратковременным замедлением ротации атмосферы. Вскрытие механизма, управляющего процессами в солнечной атмосфере, открывает некоторые шансы предсказания космической погоды.



Семинар N 663

Понедельник, 14 мая 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


С. Комаров (ИКИ РАН)
Теплопроводность в горячем газе скоплений галактик
(по материалам диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук)

Рентгеновские наблюдения скоплений галактик свидетельствуют о наличии существенных пространственных флуктуаций температуры межгалактического газа. На картах температуры хорошо видны большие градиенты в холодных фронтах, филаментарные структуры, а также вариации температуры на масштабах порядка 100 килопарсек. Учитывая, что в высокотемпературной плазме скоплений эффективность теплопередачи очень велика, наблюдения указывают на то, что коэффициент теплопроводности должен быть сильно подавлен. Подавление связано, вероятно, с наличием в межгалактической среде магнитных полей, благодаря которым процессы переноса в скоплениях становятся анизотропными. Более того, плазма с магнитным полем оказывается подвержена ряду кинетических неустойчивостей. В работе рассматривается несколько эффектов, которые приводят к подавлению теплопроводности в замагниченной турбулентной плазме скоплений галактик. Первая часть посвящена исследованию локальной корреляции между направлением магнитных полей и градиентов температуры в турбулентном газе. Показывается, что наиболее вероятной оказывается их ориентация перпендикулярно друг другу, что приводит к уменьшению локальных тепловых потоков. Во второй части изучается роль зеркальной неустойчивости в переносе электронов и вычисляется связанная с ней степень подавления коэффициента теплопроводности – порядка 1/5. В последней части работы описывается одно из возможных наблюдательных проявлений микрофизики межгалактического газа за счет того, что анизотропия электронного давления, связанная с магнитными полями, приводит к малой поляризации теплового тормозного излучения плазмы.



Семинар N 662

Понедельник, 23 апреля 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


Ю.П. Очелков (ИПГ им. акад. Е.К. Федорова)
Масштабное подобие временного развития солнечных протонных событий

Используется метод масштабного подобия для анализа временного развития солнечных протонных событий (СПС). Показывается, что для большого числа СПС реализуется временной профиль развития, который обладает масштабным подобием. Такой временной профиль может быть назван основным или базисным. Наблюдаемое разнообразие временных профилей может быть связано с возмущениями базисного временного профиля, которые обусловлены различными причинами. Важную роль играют возмущения, связанные с длительной инжекцией частиц.

Показывается, что для базисных временных профилей (по данным о потоках протонов с 5-ти минутным усреднением) можно с большой точностью (5-10 минут) определить время инжекции протонов, что в ряде случаев позволяет ответить на вопрос о том, где ускоряются протоны (в ударных волнах корональных транзиентов или в солнечных вспышках).



Семинар N 661

Понедельник, 16 апреля 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


П.А. Грицык (ГАИШ МГУ)

Аналитические модели процессов ускорения частиц в солнечных вспышках
(Диссертация на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук)

Согласно современным представлениям о солнечных вспышках источником их энергии являются сильные магнитные поля в атмосфере Солнца. В результате эффекта магнитного пересоединения эта энергия преобразуется в кинетическую и тепловую энергию заряженных частиц. В процессе пересоединения происходит ускорение электронов, протонов и других ионов электрическим полем внутри высокотемпературного токового слоя до энергий, намного превышающих тепловые энергии частиц в короне и хромосфере. Электроны и протоны, ускоренные до высоких энергий, порождают всплески излучения в микроволновом, жестком рентгеновском и гамма-диапазоне, которые доступны самому всестороннему изучению с помощью наземных и космических наблюдений. С развитием космических экспериментов классические, общепризнанные кинетические модели либо не обеспечивают необходимой точности, либо полностью не применимы для наблюдаемых событий. В современных численных моделях кинетические задачи о распространении в атмосфере Солнца ускоренных частиц рассматривается в самой общей постановке, но большое количество модельных параметров вместе с высокими вычислительными затратами затрудняют понимание основных физических процессов, их место и роль в наблюдаемой картине солнечной вспышки. В диссертации предложена и разработана аккуратная аналитическая модель вспышки. На примере современных космических наблюдений она показала необходимость учета эффекта обратного тока и двухшажного механизма ускорения – первично ускоренные в токовом слое частицы приобретают дополнительное ускорение внутри корональных магнитных ловушек. Полученные результаты, помимо прикладных задач физики солнечных вспышек, могут иметь широкое применение в современной астрофизике.



Семинар N 660

Понедельник, 9 апреля 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


В.В. Калегаев, И.И. Алексеев, Е.С. Беленькая, И.С. Назарков (НИИЯФ МГУ)

Динамика токовых систем в магнитосфере Земли

В результате постоянного и активного взаимодействия между солнечным ветром и собственным магнитным полем Земли формируются и эволюционируют магнитосферные токовые системы. Крупномасштабные токи определяют структуру магнитосферы Земли, размер и положение плазменных образований, траектории движения энергичных заряженных частиц в околоземном космическом пространстве. Находясь под воздействием солнечного ветра, магнитосферные токовые системы воспроизводят вариации параметров межпланетной среды, связанные с активными процессами на Солнце. В ответ на вариации солнечного ветра и межпланетного магнитного поля происходят изменения параметров магнитосферных токовых систем, их положения и интенсивности. Для описания магнитосферных процессов может быть использовано квазистационарное приближение, когда магнитосферная динамика рассматривается как последовательность равновесных состояний. В рамках такого подхода, в дополнение к крупномасштабным токам, могут формироваться короткоживущие (с длительностью около часа) токовые системы, которые обеспечивают переход магнитосферы от одного квазиравновесного состояния к другому. В этом контексте наиболее интересная область: передний (ближайший к Земле) край токового слоя хвоста, Альвеновский слой, где меняется характер конвекции магнитосферной плазмы и генерируются продольные токи. Здесь, в области относительно более сильного, квазидипольного магнитного поля, градиентный дрейф начинает преобладать над электрическим дрейфом. Измерения аппаратов Themis позволяют определить положение переднего края токового слоя хвоста магнитосферы и основные характеристики переходных токовых систем, возникающих в его окрестности во время геомагнитных возмущений.



Семинар N 659

Понедельник, 26 марта 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


И.В. Зимовец (ИКИ РАН)

О связи конфигурации магнитного поля с динамикой источников рентгеновских пульсаций во вспышечных областях Солнца

На основе наблюдений КА RHESSI проведено систематическое исследование пространственно-временной эволюции источников пульсаций жесткого рентгеновского излучения (>25 кэВ) солнечных вспышек. Установлено, что источники пульсаций нестационарны – они изменяют свое положение от пика к пику. Пульсации являются следствием серии эпизодов энерговыделения и ускорения электронов в различных магнитных трубках (петлях) вспышечной области. "Однопетлевые" модели вспышек не могут объяснить этих наблюдений. На основе фотосферных векторных магнитограмм, полученных прибором HMI/SDO, проведена реконструкция магнитного поля в нелинейном бессиловом приближении в родительских областях исследованных вспышек. Показано, что источники пульсаций располагаются в подножиях различных силовых линий, выстроенных в форме магнитного жгута или аркад магнитных петель, окружающих магнитный жгут. Обсуждается, что эпизоды энерговыделения, приводящие к рентгеновским пульсациям, могут быть следствием магнитного пересоединения при неоднородной эволюции жгута и его взаимодействия с окружающими магнитными петлями.



Семинар N 658

Понедельник, 19 марта 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ

С.И. Безродных, П.А. Грицык, А.И.Хлыстов (ГАИШ МГУ)
Отчеты сотрудников в связи с переизбраниями в должностях.



Семинар N 657

Понедельник, 12 марта 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ

П.А. Грицык, Л.С. Леденцов (ГАИШ МГУ)
Новости с конференций.



Семинар N 656

Понедельник, 5 марта 2018г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


1. П.А. Грицык (ГАИШ МГУ)
Обсуждение работы Malkov M.A. "Exact solution of the Fokker-Planck equation for isotropic scattering", Physical Review D, 95, 023007 (2017).

2. П.А. Грицык, Ю.В. Думин, Л.С. Леденцов (ГАИШ МГУ)
Новости с конференций.



Семинар N 655

Понедельник, 25 декабря 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


О.В. Хабарова (ИЗМИРАН)

Высокоширотные конические токовые слои в солнечном ветре

На базе данных аппарата Ulysses впервые обнаружена долгоживущая токовая структура в высоких гелиоширотах, существующая в период минимума солнечной активности. Теоретическое моделирование полей в короне, выполненное Fisk 1996 и Burger et al. 2008, показывало, что внутри корональных дыр должна существовать обособленная область, где солнечный ветер становится из паркеровского фисковским. Эта область, будучи много меньше размеров корональной дыры, имела цилиндрическую форму. Было ясно, что помимо условно-плоского гелиосферного токового слоя, самой стабильной токовой структурой области открытых силовых линий может оказаться полярный конический токовый слой, однако стабильность такой структуры вызывала сомнения.

Выполненный авторами работы (Khabarova et al. 2017, ApJ) анализ данных Ulysses показывает, что такие токовые слои действительно существуют и простираются до 2-3 а.е. Они могут быть слегка наклонены к экватору, что приводит к их многократному пересечению в высокоширотном солнечном ветре. Наблюдения Ulysses на расстояниях двух-трёх астрономических единиц от Солнца согласуются с появлением конусообразных областей на картинах восстановленных магнитных полей в короне и характеризуются провалами в скорости солнечного ветра внутри высокоскоростных потоков из корональных дыр по наблюдениям межпланетных сцинтилляций в те же периоды.

Одно из пересечений выявило взаимодействие конического/цилиндрического токового слоя с кометой McNaught в 2007 году. При этом комета была на расстоянии 0.7 а.е., а Ulysses зафиксировал кометарное вещество внутри полярного токового слоя на 2. а.е. Взаимодействие комет с плоскими токовыми слоями в гелиосфере известно несколько десятилетий, но сообщений о взаимодействии комет с цилиндрическими/коническими токовыми слоями ранее не было. Наличие конических токовых слоев в полярной гелиосфере может пролить свет на необъясненный ранее эффект наблюдения энергичных частиц в высоких широтах при спокойном Солнце, так как с пересечением полярного токового слоя также ассоциируется наблюдение Ulysses высокоэнергичных протонов и электронов. Обнаружение высокоширотного цилиндрического/конического токового слоя соответствует как результатам моделирований, так и наблюдениям аналогичных структур, называемых магнитными торнадо (Wedemeyer-Bohm et al., 2012, Keiling et al., 2012).

Khabarova O.V., Malova H.V., Kislov R.A., Zelenyi L.M., Obridko V.N., Kharshiladze A.F., Tokumaru M., Sokol J.M., Grzedzielski S., and Fujiki K., 2017, High-latitude conic current sheets in the solar wind, Astrophys. J., 836, 108, 1, https://www.researchgate.net/publication/313686105_High-latitude_Conic_Current_Sheets_in_the_Solar_Wind



Семинар N 654

Понедельник, 11 декабря 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


Л.И. Мирошниченко (ИЗМИРАН, НИИЯФ МГУ)

Древние протонные события: Дебаты о реальности, источниках и свойствах

Экстремально большие солнечные протонные события (СПС), случившиеся в исторически отдалённом прошлом, представляют несомненный интерес для понимания предельных возможностей Солнца как ускорителя солнечных космических лучей (СКЛ), а также для планирования перспективных космических экспедиций к Луне, Марсу и другим планетам Солнечной системы. Сведения о "древних" СПС хранятся в природных геофизических "архивах" в виде отложений нитратов в полярных льдах (Гренландия и Антарктида) и/или в виде следов космогенных изотопов 14C (в кольцах деревьев), а также 10Be, 36Cl, 26Al и других cosmogenic tracers во льдах и отложениях на дне озёр и океанов. К настоящему времени радиоуглеродным и нитратным методами получены данные о событиях AD775, AD993, AD1859 (событие Кэррингтона) и некоторых других. В последние годы, однако, возникли серьёзные сомнения относительно достоверности (подлинности и надёжности) самих нитратных данных и ведутся ожесточённые споры об их пригодности для качественной идентификации и количественной интерпретации древних СПС. Критически анализируется ситуация, сложившаяся вокруг "древних" протонных событий. Обсуждается возможность использования данных о древних СПС для улучшения прогнозов радиационной обстановки в межпланетном пространстве.



Семинар N 653

Понедельник, 4 декабря 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


А.А. Рева (ФИАН)

Исследование корональных выбросов масс на ранних стадиях развития

Для исследования корональных выбросов масс (КВМ) обычно применяют ВУФ телескопы (такие как AIA/SDO) и коронографы белого поля (такие как LASCO/C2). При этом поля зрения этих приборов не перекрываются. Диапазон расстояний от 1.2 до 2 солнечных радиусов не доступен для наблюдения "классическим" набором инструментов, и поэтому ранняя эволюция КВМ плохо изучена. Частично эта проблема была решена с помощью ВУФ телескопа ТЕСИС на спутнике КОРОНАС-ФОТОН, который мог строить изображения короны Солнца в линии 171 А вплоть до расстояний в 2 солнечных радиуса от центра Солнца. В докладе будет описан принцип построения изображений дальней короны ВУФ телескопом ТЕСИС, а также дан обзор основным наблюдениям КВМ, выполненных с помощью этого прибора.



Семинар N 652

Понедельник, 27 ноября 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


А.И. Хлыстов (ГАИШ МГУ)

Глобальное потепление и его возможные причины

Несмотря на трудности в получении экспериментального материала, связанные как с ошибками измерений, так и с недостаточной густотой сети метеостанций, большинство экспертов считают установленным фактом глобальный рост поверхностной температуры Земли с 1860 г. по 2015 г. примерно на 0,8oC. Особенно быстрый подъем температуры наблюдается с 1985 г. Многие климатологи считают, что такое беспрецедентное за последние 440 тысяч лет глобальное потепление с высокой вероятностью связано с ростом концентрации углекислого газа антропогенного происхождения. Однако в последнее время этот тезис стал подвергаться сомнению, вплоть до его полного отрицания. Свидетельством этого является недавнее заявление президента Соединённых Штатов Америки Дональда Трампа о прекращении участия США в Парижском соглашении 2015 года по климату. В предлагаемом докладе будут рассмотрены другие наиболее вероятные эндогенные и экзогенные факторы, могущие вызывать изменения климата Земли с периодами от нескольких лет до сотен тысяч лет: вариации солнечной постоянной, солнечная активность, галактические космические лучи, надводный и подводный вулканизм, а также долговременные вариации элементов орбиты Земли (орбитальная теория климата Миланковича). Делается вывод, что одной из главных причин квазициклических долговременных изменений климата может быть подводный вулканизм. В этом случае наблюдающееся глобальное потепление в ближайшем будущем должно прекратиться и на смену ему придет очередной период похолодания.



Семинар N 651

Понедельник, 20 ноября 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


И.Н. Мягкова, А.В. Богомолов (НИИЯФ МГУ)

1. Солнечные вспышки, зарегистрированные в экспериментах на борту ИСЗ "Вернов" и "Ломоносов"

Информация о рентгеновском и гамма-излучении солнечных вспышек требуется для создания моделей ускорения заряженных частиц во вспышках, так как именно нейтральное излучение несет не искаженную влиянием межпланетных магнитных полей информацию об ускорительных процессах, происходящих непосредственно в солнечной атмосфере. Регистрация потоков и спектров рентгеновского излучения солнечных вспышек входило в число задач экспериментов, проводимых НИИЯФ МГУ на ИСЗ "Вернов" и "Ломоносов". Аппаратура РЕЛЭК, установленная на КА "Вернов", имевшем солнечно-синхронную орбиту (высота 640-830 км и наклонение 98.4o), и предназначенная, в том числе и для регистрации рентгеновского и гамма-излучения с высоким временным разрешением. С июля по декабрь 2014 года жесткое рентгеновское излучение было зарегистрировано во время девятнадцати вспышек. Данные вспышки имели класс Х и М, а также С-класс, что указывает на жесткость спектра вспышечного излучения. В шести из них были зафиксированы квазипериодические колебания жесткого рентгеновского излучения вплоть до энергий >100 кэВ с близким периодом около 7 секунд. Регистрация жесткого рентгеновского излучения слабых солнечных вспышек была продолжена в эксперименте на спутнике "Ломоносов", который был запущен 28 апреля 2016 г. "Ломоносов" имеет схожую с космическим аппаратом "Вернов" орбиту – солнечно-синхронную, но с меньшей высотой – 490 км. С момента запуска по январь 2017 жесткое рентгеновское излучение было зарегистрировано во время десяти вспышек, причем несколько из них имели класс В по мягкому рентгеновскому излучению (классификация GOES), что представляет интерес с точки зрения изучения так называемых "холодных" вспышек.

2. Источники солнечных космических лучей: солнечные вспышки или выбросы корональной массы? (совместный проект ИКИТ-ИСЗФ-НИИЯФ МГУ)

На сегодняшний день нет однозначного ответа на вопрос: происходит ли ускорение заряженных частиц, наблюдаемых во время солнечных протонных событий (СПС), во время вспышек на Солнце или же на ударных волнах, порождаемых корональными выбросами массы (КВМ), или оба эти механизма вносят свой вклад в разной степени. В рамках российско-болгарского проекта "Источники солнечных космических лучей: солнечные вспышки или выбросы корональной массы?" предлагается рассмотреть этот вопрос с использованием статистического анализа наблюдательных данных о СПС и связанных с ними явлениях, а также детального анализа отдельных наиболее интересных событий. В качестве экспериментальных данных о жестком рентгеновском и гамма-излучении солнечных вспышек в проекте будет использована информация с космической обсерватории "КОРОНАС-Ф" (2001-2005 гг.). Сцинтилляционными спектрометрами СОНГ (0.03-200 МэВ) и СПР-Н (15-100 кэВ), установленными на борту "КОРОНАС-Ф", было зарегистрировано более ста вспышек. Также планируется использовать базу данных эксперимента Конус-WIND и длительные ряды наблюдений, полученные хорошо известными космическими инструментами (например, GOES, а также SOHO / ERNE, чьи данные до настоящего времени не использовались в полном объеме). Кроме того, планируется учитывать особенности магнитной топологии активных областей, в которых произошли анализируемые события.



Семинар N 650

Понедельник, 13 ноября 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


Ю.П. Очелков (ИПГ им. акад. Е.К. Федорова)
Скейлинг временного развития всплесков мягкого рентгеновского излучения Солнца на фазе роста

В работе на основе изучения временного хода плотности потока энергии рентгеновского излучения всплесков мягкого рентгеновского излучения в диапазонах длин волн 0.1-0.8 нм и 0.05-0.3 нм делается вывод о масштабном подобия (скейлинге) временного развития всплесков на фазе роста до максимума в диапазоне плотностей потока энергии от 0.1 Fm до Fm, где Fm – плотность потока энергии рентгеновского излучения в максимуме всплеска. Получено аналитическое выражение, которое хорошо описывает временное развитие всплесков на этой стадии. Показано, что для ряда всплесков скейлинг и найденная зависимость справедливы для значительного большего интервала интенсивностей, чем указанный выше. Существование скейлинга временного развития всплесков означает, что временное развитие всплесков определяется только одним физическим процессом. Проводятся обсуждения полученных результатов с точки зрения современных представлений о моделях излучения мягких рентгеновских всплесков.
http://vestnik.geospace.ru/index.php?id=461



Семинар N 649

Понедельник, 30 октября 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


С.П.Перов ("Земля и Вселенная", НАУКА, РАН), Н.С.Сидоренков (Гидрометцентр), А.И.Хлыстов (ГАИШ)
Процессы синхронизации в гелио- и геосферах и солнечно–лунные приливы

Установлена синхронизация приливных колебаний экстремумов скорости вращения Земли (ЭСВЗ) с изменчивостью метеопараметров (температуры, давления, влажности, ветра) (Sidorenkov, 2009), а также формирования и распада тропических депрессий, максимальных скоростей в тропических циклонах и тайфунах, началом и окончанием осадков в период индийского муссона (Перов, 2013). Также установлена корреляция ЭСВЗ с количеством землетрясений (ЗТ) выше балла 4, глубиной очага для сильных ЗТ. Таким образом синхронизация процессов в атмосфере, океане и других геосферах с астрономическими и геодинамическими факторами – одно из основных и фундаментальных явлений в геофизике. Исключительно важные результаты следуют из корреляции ЭСВЗ с чрезвычайными происшествиями в техносфере (аварии на АЭС, в авиационном, наземном и водном транспорте всех видов, пожары и т.д.), в медицинских показателях человека (ослабление иммунной и других систем). Рассмотрена также синхронизации квазидвухлетних колебаний направления ветров в стратосфере Земли (КДК), гармоник чандлеровского движения полюсов Земли (ЧДП) и периодов Эль-Ниньо–Южное Колебание (ЭНЮК) между собой с фундаментальными частотами системы Земля–Луна–Солнце. Частоты КДЦ, ЭНЮК и ЧДП являются резонансными комбинациями частот годового обращения системы Земля–Луна вокруг Солнца, прецессии лунной орбиты и движения ее перигея. Это показано на примере результатов Фурье-анализа (новым специально разработанным методом) 800-летнего ряда годовых толщин колец японского (о.Хонсю) кипариса (Сидоренков, 2015; Перов, 2012). Как известно спектр вариаций Кр-индекса геомагнитной активности (1932–1990 гг.) имеет все компоненты ритмов, соответствующих обороту Солнца (28 сут), его гармоникам и субгармоникам (Бреус, 2009). Величины периодов в этом спектре – 27,3, 13,6, 9,0, 6,78, 5,4, 4,5, 3,8 сут и в спектре солнечно–лунных зональных приливов – 27,3, 13,6 9,0, 8,0, 6,8, 5,0, 4,0, 3,5 сут практически совпадают. Внутрисуточные квазипериоды повторения слабых солнечных вспышек (в рентгене) совпадают с периодами приливных гармоник на Земле (24, 12, 8, 6, 4, 2, 1, 0,3 час). Представлены и обсуждаются гистограммы геомагнитных индексов Кр>5, дат солнечных вспышек (класса Х), корональных выбросов масс (КВМ) и чисел Вольфа для периода минимальной солнечной активности (в основном 2008–2009 гг.) относительно дат ЭСВЗ. Обнаружена значимая корреляция между ними. Эти неожиданные и интригующие выводы требуют более статистически обоснованной проверки и объяснения физических механизмов. Результаты заставляют по-новому рассматривать проблему космической (и обычной) погоды, ее влияние на биосферу, техносферу и социосферу. Предлагаются и обсуждаются наиболее важные направления будущих исследований и экспериментов (включая натурные) при использовании новых подходов для анализа, прогноза и управления процессами в атмосфере при разработке природноподобных технологий воздействия.
Любому потребителю предоставляется возможность проверить самому вышесказанное. Недельные графики изменения метеопараметров на станциях земного шара ежедневно в доступе (HTTP://HMN.RU). Графики приливных колебаний ν c датами их экстремумов (ЭСЗВ) ежегодно размещаются на сайте (HTTP://GEOASTRO.RU) (Перов, Сидоренков, 2017).



Семинар N 648

Понедельник, 23 октября 2017г., 15:20; ауд. 17 (цокольный этаж) ГАИШ


Ишков В.Н. (ИЗМИРАН)
Солнечная активность по достоверному ряду чисел Вольфа: наблюдательная картина и возможность прогноза развития

Исследование достоверного ряда (1849–2013) относительных чисел солнечных пятен дает новый сценарий развития солнечной цикличности, который предусматривает регулярную смену режимов пятнообразовательной активности при переходе от эпох "повышенной" СА (<8–10, 18–22 СЦ) к эпохам "пониженной" СА (12–16 и 24–последующие 4 СЦ) и, наоборот, – от "пониженной" к "повышенной", между которыми располагаются переходные периоды, когда средняя величина общего магнитного поля Солнца выходит на уровень соответствующей эпохи СА. Весь период долгопериодических изменений занимает примерно (150±20) лет, который легко получается при исследовании периодичности достоверного ряда чисел Вольфа. Основные выводы доклада:
– статистики достоверных циклов (9–24) уже достаточно, чтобы делать первые выводы об устойчивом сценарии СЦ, а сюрпризы последних 20 лет позволяют начать обсуждение переходных периодов;
– солнечная цикличность состоит из эпох "пониженной" и "повышенной" СА примерно по 5 СЦ, разделенные периодом 1.5 СЦ, когда происходит перестройка режима генерации магнитных полей в пятнообразовательной области конвективной зоны Солнца к соответствующей эпохе;
– эпохи "пониженной" СА характеризуются большей долей небольших спокойных групп пятен и, соответственно, пониженной вспышечной активностью; в них значимо уменьшается количество мощных солнечных вспышечных событий и, как следствие, к небольшому количеству больших магнитных бурь, зато резко увеличивается число и длительность относительно спокойных геомагнитных периодов. В эти эпохи маловероятны высокие СЦ;
– в эпохи "повышенной" СА значимо увеличивается количество магнитных потоков с быстрой эволюцией, что ведет к появлению больших вспышечно-активных групп пятен; наблюдается полный набор мощных событий на Солнце и в околоземном космическом пространстве. В эти эпохи маловероятны низкие СЦ;
– внутри эпох наблюдательные правила развития циклов и их чередование строго работают;
– в переходные периоды могут возникать отклонения от наблюдательных правил и осуществляться, по-видимому, самые экстремальные вспышечные события (27.08-2.09.1859 г. – 10 СЦ; 1-15.06.1991 г. – 22 СЦ; 28.10-4.11.2003 г. – 23 СЦ);
– развитие текущего солнечного цикла идет по схеме развития, подобной циклам 12 и 16, и знаменует собой наступление II эпохи "пониженной" СА; 25 СЦ будет выше текущего с W*~110±10;
– СЦ 24–28 составят очередную эпоху "пониженной" СА с реализацией циклов низкой и средней величины.



Семинар N 647

Вторник, 17 октября 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


1. Ю.В. Думин (ГАИШ). Отчет о работе за пять лет в связи с конкурсным избранием на должность старшего научного сотрудника.

2. Л.С. Леденцов (ГАИШ). Новости с конференций:
а) 15th European Solar Physics Meeting, Будапешт, Венгрия, 4-8 сентября 2017г.;
б) Международная байкальская молодежная научная школа по фундаментальной физике "Физические процессы в космосе и околоземной среде", Иркутск, Россия, 11-16 сентября 2017г.;
в) Russian-British Seminar of Young Scientists "Dynamical plasma processes in the heliosphere: from the Sun to the Earth", Иркутск, Россия, 18-21 сентября 2017г.;
г) Sao Paulo School of Advanced Science on High Energy and Plasma Astrophysics in the CTA Era (SPSAS-HighAstro), Сан-Пауло, Бразилия, 21-31 мая 2017г.

3. П.А. Грицык (ГАИШ). Новости с конференции:
а) IAUS335: Space Weather of the Heliosphere Processes and Forecasts, Эксетер, Англия, 17-21 июля 2017г.



Семинар N 646

Вторник, 10 октября 2017г., 15:20; конференц-зал ГАИШ


А.Г. Тлатов (Кисловодская Горная астрономическая станция ГАО РАН).
Прогноз параметров космической погоды на основе национальных данных наблюдений солнечной активности

Рассмотрены перспективы создания системы прогноза параметров космической погоды (КП), на основе наземных национальных средств наблюдений солнечной активности. Прогноз космической погоды можно условно разбить на три составляющие: 1) прогноз рекуррентных, медленно меняющихся, событий, связанных с топологией крупномасштабного магнитного поля; 2) оценка потоков УФ и жесткого излучения и 3) наблюдения быстропротекающих явлений, таких как солнечные вспышки и эруптивные процессы, и прогноз их последствий на орбите Земли. Для реализации прогноза рекуррентных событий в настоящее время эффективно применяются данные регулярных наблюдений крупномасштабного поля Солнца на телескопах-магнитографах оперативного прогноза СТОП. Для оценки потоков жесткого излучения, а также для регистрации эруптивных событий и оценки их геоэффективности могут использоваться данные патрульных оптических телескопов-спектрографов. Патрульные телескопы работают в автоматическом режиме, обеспечивая регистрацию процессов со скважностью около 1 минуты. Для детектирования эруптивных процессов предложен метод, основанный на разности интенсивности в крыльях хромосферных спектральных линий. В работе рассмотрены результаты применения наблюдательного комплекса Кисловодской Горной астрономической станции для прогноза КП.