Диссертация (1097516), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Результаты анализа приведены в Таблице 1.2, гдебуквами “Б” и “З” обозначены баллонные и наземные измерения озона соответственно.Для анализа были использованы данные измерений ОСО, приведенные в [Deshler et al.,1990] и в [Ozone Data, 1989].Как видно из Таблицы 1.2, уменьшения ОСО более 15%, или, так называемые,озонные “минидыры” были обнаружены либо внутри полярных шапок, либо вблизи ихграниц. В северном полушарии озонные “минидыры” наиболее часто наблюдаются вБаренцбурге (L=16.4), Лонгиире (L=15.7) и на о.Хейса (L=15.1); и в южном полушарии- в Мирном (L=18.5). Эти области в северном и южном полушариях являются квазисопряженными и расположены вблизи от статистических границ полярных шапок. Чтокасается центральных частей полярных шапок, таких как обс. Резольют Бэй (L=88.5) насевере и обс.
Мак-Мердо (L=38.3) - на юге, то здесь озонные “минидыры” образуютсявремя от времени. Отметим, что на станции Восток (L>300) озонные “минидыры”вообщененаблюдались.пространственнымиВероятно,неоднородностяминаблюдаемыевторгающихсяэффектысвязанысолнечныхспротонов:авроральные пики, касповые и полярные максимумы. Например, известны случаиквазизахвата солнечных протонов с энергиями до 200 МэВ, что может привести кформированиюавроральныхмаксимумоввраспределенииинтенсивностивысыпающихся солнечных протонов на границах полярных шапок [Shumilov et al.,1993].37Таблица 1.2Координаты обсерваторий, зафиксировавших озонные “минидыры”во время солнечных протонных событийNСтанцияКоординатышир. долг.LМетод/Пониж.ОСО(%)Май 1990 г. 29.09.89 г. 19.10.89 г.1Алерт (А)82.5Арктика297.53202Резольют (R)74.6265.288.6З/ 18%3Баренцбург (B)78.0514.216.4З/ 18%4Лонгиир (L)78.215.515.7З/ 18%5о.Хейса (H)80.65815.1З/ 15%6Тромсе (T)69.718.96.7З/ 07Рейкьявик (Rk)64.1201.96.1З/ 08Мурманск (M)68.8335.9З/ 09Cоданкюля (S)67.426.65.4З/ 010Архангельск64.540.5Б/ 0З/ 0З/ 0З/ 0З/ 0З/ 0З/ 0(Ac)11Восток (V)78.5Антарктика106.8300З/ 0З/ 012МакМердо (Mc)77.9166.638.3Б/ 0Б/ 40%13Мирный (Mi)66.59318.9Б/ 16%Б/ 014Сева (Sy)6939.57.1Б/ 25%З/ 015Новолазар.
(N)70.711.75.4Б/ 0З/ 0Б/ 0Б/ 01.3.1 События СКЛ 21-28 мая 1990 г.Протонные события в мае 1990 г. были вызваны четырьмя солнечнымивспышками. Все эти вспышки привели к увеличению интенсивности космическихлучей на земной поверхности. По данным нейтронного монитора в Апатитах этоувеличение составляло 14% - 21 мая 1990 г.; 17% - 24 мая 1990 г.; 6% - 26 мая 1990 г.;5% - 28 мая 1990 г. (см.
Таблицу 1.1).На рис.1.5 приведены схематические карты Арктики и Антарктики, на которыхуказаны станции, где проводились измерения озона во время событий GLE. Сплошнойи штриховой линиями обозначены положения аврорального овала, соответствующиеуровню геомагнитной возмущенности в начале и в конце каждого протонного события[Feldstein, Starkov, 1967]. Видно, что все обсерватории, расположенные внутри38северной полярной шапки, исключая Алерт, зафиксировали понижения ОСО. Три изних (Баренцбург, о. Хейса, Лонгеир) находятся на границе, а обс. Резольют Бэй –глубоко внутри полярной шапки (см. рис.
1.5). Как видно из рисунка, аналогичныхпонижений озона в антарктической полярной шапке в исследуемый период ненаблюдалось.На рис.1.6 приведены данные нейтронных мониторов двух квазисопряженныхстанций Инувик и Южный полюс для события GLE 24 мая 1990 г. Видно, чтоинтенсивности вторгающихся солнечных протонов в обоих полушариях былипрактически одинаковыми, так что N/S асимметрия в появлении озонных «минидыр» вданном случае, вероятно, обусловлена другими факторами.1.3.2 Событие СКЛ 29 сентября 1989 г.Всплеск солнечных протонов 29.09.1989 г.
был самым мощным и интенсивным,начиная с 1956 г. По данным нейтронного монитора в Апатитах в этот деньинтенсивность СКЛ на поверхности Земли достигала 202% (см. Таблицу 1.1).В этот же день на антарктических обсерваториях Мирный и Сёва былизарегистрированы значительные понижения ОСО (15% и 25% соответственно) [Ozonedata, 1989-1990]. На рис. 1.7 приведены высотные профили изменений озона итемпературы над обс.
Сёва, построенные по данным [Ozone data, 1989-1990]. Каквидно, величина уменьшения стратосферного озона составляла 50% на высотах 15-20км. В то же время характер температурных профилей указывает на то, что этиобсерватории находились внутри циркумполярного вихря во время GLE, изначительных температурных вариаций, соответствующих прохождению границыполярного вихря [Kyro et al., 1992] или распаду вихря над обсерваториями [Rosen et al.,1992] зафиксировано не было.На рис.1.8 показано расположение обсерваторий в Арктике и Антарктике, накоторых проводились измерения озона во время протонного события 29 сентября 1989г. Из рисунка видно, что данное событие не сопровождалось уменьшением ОСО внутриарктической полярной шапки. По данным обсерваторий Мирный и Сёва вблизиграницы южной полярной шапки в этот день наблюдались значительные пониженияОСО (см.
Таблицу 1.2). В то же время по данным некоторых обсерваторий,расположенных глубоко внутри антарктической полярной шапки (Восток, Мак-Мердо)и в авроральной зоне (Новолазаревская), уменьшений озона не было отмечено.39Рис. 1.5. Расположение обсерваторий, где во время солнечных протонных событий 2128 мая 1990 г. наблюдались (черные кружки) и не наблюдались (светлые кружки)понижения озона. Сплошная кривая – положение аврорального овала в 22 UT при Kp=6и штриховая – при Кр=3.40Рис. 1.6.
Показания нейтронных мониторов двух квазисопряженных обсерваторий дляпротонного события 24 мая 1990 г.: 1 – обс. Инувик; 2 – обс. Южный Полюс.Из рис. 1.9 видно, что существовал эффект северо-южной асимметрии СКЛ 29сентября 1989 г., который проявился в разности показаний нейтронных мониторов двухквазисопряженныхобсерваторийТулеиМак-Мердо.Новданномслучаеинтенсивность СКЛ в северной полярной шапке значительно превышала величинупотока солнечных протонов, вторгающихся в полярную шапку южного полушария.Таким образом, существование северо-южной асимметрии в проникновении солнечныхпротонов в данном случае не оказало влияния на распределение озонных «минидыр» вполярных шапках двух полушарий.41Рис.
1.7. Вариации с высотой озона (мкБ) и температуры (С) над обс. Сёва во времяпротонного события 29 сентября 1989 г. – (1) и фоновые значения за 26 сентября 1989г. (2).42Рис. 1.8. Расположение обсерваторий, где во время солнечного протонного события29 сентября 1989 г. наблюдались (черные кружки) и не наблюдались (светлые кружки)понижения озона. Сплошная кривая – положение аврорального овала в 12 UT при Кр=2и штриховая – в 20 UT.43Рис. 1.9.
Показания нейтронных мониторов двух квазисопряженных обсерваторий дляпротонного события 29 сентября 1989 г.: 1 – обс. Туле; 2 – обс. Мак-Мердо.1.3.3 События СКЛ 19 и 24 октября 1989 г.Интенсивность СКЛ 19 октября по данным нейтронного монитора в Апатитахсоставила 38% (см. Таблицу 1.1). Это протонное событие не сопровождалось эффектомсеверо-южной асимметрии в проникновении протонов в полярные шапки.
Анализозонометрическихнаблюдений[Ozonedata,1989-1990]показал,чтоврассматриваемый период понижения ОСО отсутствовали как в северном, так и вюжном полушарии. Лишь по данным обс. Мак-Мердо 19 октября был зафиксированотдельный случай понижения ОСО [Deshler et al., 1990], который авторы объяснилидинамическими процессами в атмосфере (прохождением циркумполярного вихря).Во время события GLE 24 октября каких-либо значительных понижений ОСО вполярных шапках не наблюдалось. Следует сказать, что события СКЛ 19 и 24 октября1989 г. сопровождались форбуш-понижениями ГКЛ, которые могли создатькомпенсирующий эффект в воздействии на озоновый слой [Шумилов, Касаткина и др.,1997].Результаты исследований показали, что события СКЛ могут приводить кобразованию озонных «минидыр» в полярных шапках обоих полушарий лишь местной44весной.
Понижения озона сосредоточены, главным образом, вблизи границ полярныхшапок. Внутри полярных шапок (обс. Резольют Бэй – на севере и Мак-Мердо – на юге)уменьшения озона наблюдаются лишь время от времени. Такое пространственноераспределениеозонных«минидыр»,вероятно,связаноспространственныминеоднородностями в распределении зон вторжения солнечных протонов (авроральныеи касповые максимумы, полярные пики). Полученный результат имеет важноезначение в свете того обстоятельства, что в течение последних ста лет происходитсмещение границы аврорального овала к югу и расширение зоны свободного доступавысокоэнергичных солнечных протонов в атмосферу земли [Feynman, Ruzmaikin, 1999].Аналогичный результат был получен в [Гневышев, Сазонов, 1964], где на основестатистического анализа высотных барических карт северного полушария былопоказано, что районы наибольшей повторяемости максимального и минимальногодавлений образуют кольцеобразные зоны, сходные с овалом полярных сияний.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
