Диссертация (Влияние вариаций космических лучей на динамические процессы в нижней атмосфере Земли), страница 2

Североатлантическийрегионявляетсявыделеннымрегиономсеверногополушария, где складываются наиболее благоприятные условия для эффектовГКЛ в эволюции внетропических барических систем, что связано с высыпанием вданном регионе низкоэнергичной компоненты ГКЛ, которая более эффективномодулируется солнечной активностью.4. Вариациикосмическихлучей,вызывающиепротивоположныепознакуизменения скорости ионизации, приводят к противоположным по знакувариациям давления в умеренных широтах и, соответственно, интенсификациибарических систем противоположных типов.

Всплески СКЛ сопровождаютсяусилением циклонической активности, форбуш-понижения ГКЛ приводят кусилению антициклонической активности.Научная новизна1. Исследованы изменения в эволюции внетропических барических системсеверного и южного полушарий, происходящие в связи с форбуш-понижениямиГКЛ.Обнаруженоослаблениециклоническойиинтенсификацияантициклонической деятельности в умеренных широтах северного и южногополушарий в ходе указанных событий.

Показано, что максимальные изменения вдинамике барических систем в ходе форбуш-понижений ГКЛ связаны сместоположениемосновныхклиматическихфронтов:арктических,антарктических и полярных.2. Обнаружено, что форбуш-понижения ГКЛ и солнечные протонные события могутоказыватьвлияниепроцессов(ЭСП),напродолжительностьопределяемыхпоэлементарныхклассификациисиноптическихВангенгейма-Гирса.9Показано, что в ходе форбуш-понижений ГКЛ уменьшается длительность ЭСПзападногоивосточногомеридиональноготипа.типовСолнечныеиувеличиваетсяпротонныедлительностьсобытияЭСПсопровождаютсяувеличением ЭСП западного и меридионального типов, длительность ЭСПвосточного типа при этом не меняется.3. Показано, что противоположные по знаку изменения скорости ионизацииатмосферывсвязисвариациямикосмическихлучейприводяткпротивоположным по знаку изменениям давления в умеренных широтах, т.е.интенсификации барических систем противоположных типов.

Солнечныепротонныесобытия,вызывающиеувеличениеионизацииатмосферы,сопровождаются усилением циклонической активности, в то время как форбушпонижения ГКЛ, вызывающие уменьшение ионизации атмосферы, приводят кусилению антициклонической активности (в частности, возрастает частотаформирования блокирующих антициклонов в североатлантическом регионе). Приэтом скорость реакции атмосферы и амплитуда вариации давления в случаефорбуш-понижений ГКЛ меньше, чем в случае солнечных протонных событий.4. Показано, что Северная Атлантика является наиболее благоприятным региономсеверного полушария для проявления эффектов короткопериодных вариацийсолнечных и галактических космических лучей.

Это связано с тем, что длясевероатлантического региона характерны низкие значения пороговой жесткостигеомагнитного обрезания, и, следовательно, низкие энергии высыпающихсякосмическихлучей,интенсивностькоторыхнаиболееподверженамодулирующему влиянию солнечной активности.Теоретическая и практическая значимость работыРезультаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что вариациипотоков галактических космических лучей играют важную роль в физическоммеханизме влияния солнечной активности на атмосферную циркуляцию, погоду иклимат, а также оказывают влияние на процессы формирования и развития барическихсистем умеренных и высоких широт. Учет влияния вариаций потоков космическихлучей на длительность макросиноптических процессов может быть использован дляулучшения качества долгосрочных метеопрогнозов.

Полученные результаты могуттакже использоваться при проведении дальнейших исследований по данной тематике.10Личный вклад автораАвторпринималучастиевпостановкезадачи,отбореиобработкеэкспериментального материала, реализации численных расчетов, анализе полученныхрезультатов.Всеизложенныевдиссертациирезультатыполученыавторомсамостоятельно или на равных правах с соавторами.Достоверностьинаучнаяобоснованностьрезультатовпроведённогоисследования обеспечивается высоким уровнем значимости полученных результатов,рассчитанным с помощью современных математических методов. Обнаруженные вданной работе закономерности позволяют объяснить результаты ранее проведённыхисследований, посвящённых изучению вариаций среднезонального давления в ходегеомагнитного возмущения [52], вариаций индекса зональной циркуляции [13],вариацийиндексациклоническойзавихрённостиVAI[178]иизмененийметеорологических характеристик на станции Соданкюла [153] в ходе форбушпонижений ГКЛ.Апробация работыРезультатыисследований,представленныевработе,докладывалисьиобсуждались на научных семинарах кафедры физики Земли СПбГУ, российских изарубежных конференциях и молодёжных научных школах:1.

IX Пулковская международная конференция по физике Солнца «Солнечнаяактивность как фактор космической погоды», Санкт-Петербург, Пулково, 2005.2. 30я Всероссийская конференция по космическим лучам, Санкт-Петербург, 2008.3. 7th International Conference “Problems of Geocosmos”, St.Petersburg State University,Saint-Petersburg, Petrodvorets, Russia, 2008.4.

Space Climate Symposium III, Saariselka, Finland, 2009.5. XIII Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца «Год астрономии:Солнечная и солнечно-земная физика - 2009», Санкт-Петербург, Пулково, 2009.6. XI Конференция молодых ученых «Гелио- и геофизические исследования» врамкахМеждународнойБайкальскойМолодежнойНаучнойШколыФундаментальной Физике, Иркутск, 2009.7. Научная школа «Нелинейные волны», Нижний Новгород, Россия, 2010.по118. XIV Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы.Атмосферное электричество.

Климатические эффекты», Нижний Новгород, 2010.9. 8th International Conference «Problems of Geocosmos», St.Petersburg State University,Saint-Petersburg, Petrodvorets, Russia, 2010.10. XIV Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца «Солнечная исолнечно-земная физика-2010», Санкт-Петербург, Пулково, 2010.11. III Молодежная научная конференция ГАО РАН, Санкт-Петербург, Пулково,2010.12. XII Конференция молодых ученых «Взаимодействие полей и излучения свеществом» в рамках Международной Байкальской Молодежной Научной Школыпо Фундаментальной Физике, Иркутск, 2011.13.

XVI Международная конференция молодых ученых «Состав атмосферы.Атмосферное электричество. Климатические эффекты», Звенигород, 2012.14. 39th COSPAR Scientific Assembly, Mysore, India, 2012.15. 9th International Conference «Problems of Geocosmos», St.Petersburg State University,Saint-Petersburg, Petrodvorets, Russia, 2012.16. 36th Annual Seminar «Physics of Auroral Phenomena», Апатиты, 2013.17. Sun2Climate School «Impact of solar variability on the Earth's climate», Thessaloniki,Greece, 2013.18.

Всероссийская астрономическая конференция «Многоликая Вселенная», СанктПетербург, 2013.19. 40th COSPAR Scientific Assembly, Moscow, 2014.20. 33я Всероссийская конференция по космическим лучам, Дубна, 2014.21. Школа-конференция молодых ученых «Изменения климата и окружающей средыСеверной Евразии: анализ, прогноз, адаптация», Кисловодск, 2014.Публикации по теме исследованияПо теме проведённого исследования опубликовано 14 работ, из них 5 статей врецензируемых научных журналах и 9 статей в сборниках трудов научных конференцийи молодёжных научных школ.12Структура и объём работыДиссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, 4 приложений и спискалитературы из 207 наименований, содержит 160 страниц машинописного текста,включая 45 рисунков и 2 таблицы.По теме исследования опубликованы следующие работыПубликации в рецензируемых журналах1.

Artamonova I.V., Veretenenko S.V. Galactic cosmic ray variation influence on baricsystem dynamics at middle latitudes // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2011. - V. 73. - N 2-3. - P. 366-370.2. Артамонова И.В., Веретененко С.В. Влияние вариаций галактическихкосмических лучей на динамические процессы в нижней атмосфере // Вестник СанктПетербургского университета.

Серия 4: физика, химия. - 2011. - № 2. - С. 15-23.3. Артамонова И.В., Веретененко С.В. Влияние вариаций солнечных игалактических космических лучей на длительность макросиноптических процессов //Геомагнетизм и аэрономия. - 2013. - Т. 53. - № 1. - С. 8-12.4. Artamonova I.V., Veretenenko S.V.

Atmospheric pressure variations at extratropicallatitudes associated with Forbush decreases of galactic cosmic rays // Advances in SpaceResearch. - 2014. – V. 54. – N 12. P. 2491-2498.5.АртамоноваИ.В.,ВеретененкоС.В.Влияниефорбуш-пониженийгалактических космических лучей на развитие антициклонической деятельности вумеренных широтах // Известия РАН. Серия физическая. - 2015.