Автореферат (1145307)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиВЕРЕТЕНЕНКО СВЕТЛАНА ВИКТОРОВНАОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫЭФФЕКТОВ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ И ВАРИАЦИЙКОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙВ ЦИРКУЛЯЦИИ НИЖНЕЙ АТМОСФЕРЫСпециальности: 01.03.03 – физика Солнца25.00.29 – физика атмосферы и гидросферыДиссертация на соискание учёной степенидоктора физико-математических наукСАНКТ-ПЕТЕРБУРГ2017Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждениивысшего образования«Санкт-Петербургский государственный университет».Научный консультант:доктор физико-математических наук,профессор физического факультета СПбГУ,Семёнов Владимир СемёновичОфициальные оппоненты:Наговицын Юрий Анатольевичдоктор физико-математических наук,зам.

директора Федерального государственногобюджетного учреждения науки«Главная (Пулковская) астрономическаяобсерватория» РАНСтожков Юрий Ивановичдоктор физико-математических наук, профессор,главный научный сотрудник Федеральногогосударственного бюджетного учреждения науки«Физический институт им.

П.Н. Лебедева» РАНСмышляев Сергей Павловичдоктор физико-математических наук, профессор,Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшего образования«Российский государственныйгидрометеорологический университет»Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетное учреждение науки«Институт земного магнетизма и распространениярадиоволн им. Н.В. Пушкова» РАНЗащита состоится «___»___________2017 года вчасов на заседании советаД 212.232.35 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждениивысшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет» по адресу: СанктПетербург, Средний пр-т, В.О., д. 41/43, ауд.304.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им.

А.М. Горького СПбГУ и на сайтеhttp://spbu.ru/science/.Автореферат разослан «___»__________2017 года.Ученый секретарь диссертационного совета,кандидат физико-математических наукМ. В. КубышкинаОбщая характеристика работыДиссертация посвящена проблеме влияния солнечной активности и обусловленных еювариаций солнечных и галактических космических лучей на циркуляцию нижней атмосферы,погоду и климат. В диссертации рассматриваются особенности пространственно-временнóйструктуры эффектов космических лучей в вариациях давления атмосферы и эволюциициклонической деятельности во внетропических широтах на разных временных шкалах, атакже исследуются причины временной изменчивости солнечно-атмосферных связей.АктуальностьПроблема влияния солнечной активности и связанных с нею возмущений межпланетнойсреды на состояние нижней атмосферы, погоду и климат является одной из наиболее важных всовременной солнечно-земной физике.

Данная проблема не ограничивается чисто научнымирамками, поскольку климатические изменения оказывают существенное влияние наэкономическую и социальную деятельность человека. Знание природы солнечно-атмосферныхсвязей имеет высокую практическую значимость, так как открывает широкие возможности дляулучшения погодных и климатических прогнозов.Особо важное значение вопрос о влиянии солнечной активности на климат Землиприобрел в последние десятилетия в связи с оживленной дискуссией о природе “глобальногопотепления” – повышения глобальной температуры, наблюдаемого в течение последнихполутора столетий (на 0.85º±0.2ºС за 1880-2012 гг.

[IPCC, 2013]). Согласно оценкам МГЭИК(Международной группы экспертов по изменению климата) вклад парниковых газов вповышение глобальной температуры за 1951-2010 гг. находится в диапазоне 0.5−1.3ºС, тогдакак вклад естественных факторов значительно меньше и составляет от −0.1 до 0.1ºС [IPCC,2013]. Следует отметить, что недооценка вклада естественных факторов в глобальныеклиматические изменения может способствоватьпринятию ошибочных решений вполитической и экономической сферах, что, в свою очередь, может иметь далеко идущиепоследствия.

Таким образом, тщательное изучение различных аспектов солнечно-атмосферныхсвязей необходимо для научно обоснованной оценки относительного вклада антропогенных иестественных факторов в глобальные изменения климата и минимизации возможных ошибокпри принятии политических и экономических решений.Тем не менее, несмотря на большое количество работ, посвященных влиянию солнечнойактивности (СА) и связанных с нею возмущений межпланетной среды на состояние нижнейатмосферы, погоду и климат, вопрос о физическом механизме данного влияния продолжаетоставаться открытым, что обусловлено рядом причин. Прежде всего, влияние солнечнойактивности не ограничивается каким-либо одним фактором, воздействующим на атмосферу.Вариации солнечной активности сопровождаются изменениями потоков полной солнечнойрадиации (TSI) и радиации в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах длин волн,возмущениями солнечного ветра и межпланетного магнитного поля, изменениями потоковсолнечных (СКЛ) и галактических (ГКЛ) космических лучей, высыпаниями авроральныхэлектронов и электронов из радиационных поясов Земли.

Очевидно, что перечисленныесолнечно-геофизические факторы различаются по амплитуде и характеру изменений как на3коротких временных шкалах, так и в масштабе 11-летнего солнечного цикла, по величинеэнергии, вносимой ими в атмосферу Земли, по характеру влияния на атмосферные процессы.Достаточно часто имеет место одновременное воздействие на атмосферу сразу несколькихфакторов (особенно в масштабе 11-летнего цикла), что затрудняет выявление вклада каждогоотдельного фактора в физический механизм формирования атмосферного отклика.Серьезную проблему представляет пространственно-временнáя изменчивость солнечноатмосферных связей. Реакция атмосферы (вариации давления, температуры, состоянияоблачности и т.д.) на те или иные проявления солнечной активности может существенноразличаться в зависимости от исследуемого региона.

Корреляционные связи, наблюдаемыемежду атмосферными характеристиками и солнечно-геофизическими факторами, оказываютсянеустойчивыми во времени: они могут усиливаться, ослабевать, менять знак или совсемисчезать в зависимости от временного интервала. Очевидно, что временная неустойчивостьсолнечно-климатических связей часто служит основанием для сомнений в их реальности.В этой связи показателен пример корреляционных связей, обнаруженных между нижнейоблачностью и вариациями галактических космических лучей Маршем и Свенсмарком [Marshand Svensmark, 2000].

Высокая положительная корреляция между указанными величинами,наблюдавшаяся в период 1983-2000 гг., рассматривалась как экспериментальное свидетельствов пользу физического механизма солнечно-климатических связей, включающего влияниекосмических лучей на состояние облачности. Тем не менее, нарушение данной корреляции вначале 2000-х гг. поставило под сомнение не только влияние космических лучей наинтенсивность микрофизических процессов в облаках, но и их вклад в физический механизмсолнечно-климатических связей.

В связи с этим исследование эффектов космических лучей вциркуляции нижней атмосферы и погодно-климатических характеристиках, которое позволилобы оценить реальную роль космических лучей как одного из связующих звеньев междусолнечной активностью и нижней атмосферой, приобретает особую актуальность.Таким образом, для формирования четкого представления о механизме влияниясолнечной активности на состояние нижней атмосферы, погоду и климат и создания физикоматематической модели данного влияния необходимо всестороннее изучение характера ипричин пространственно-временнóй структуры отклика атмосферы на явления, обусловленныесолнечной активностью. Результаты настоящего исследования позволяют улучшить пониманиенекоторых аспектов данного механизма, а также могут служить экспериментальной базой дляпостроения физико-математических моделей солнечно-атмосферных связей и прогностическихмоделей изменения климата.Цели и задачиЦелью данной работы является исследование характера и причин пространственновременной структуры эффектов космических лучей в вариациях давления атмосферы иэволюции циклонической деятельности во внетропических широтах на разных временныхшкалах.

Особое внимание уделяется установлению причин временной изменчивостикорреляционных связей, наблюдаемых между атмосферными характеристиками (давлением,состоянием нижней облачности) и гелиогеофизическими индексами на мультидекадной шкале.4Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:1)Провести всестороннее исследование эффектов коротковременных вариацийкосмических лучей (солнечных протонных событий, Форбуш-понижений галактическихкосмических лучей) в вариациях давления атмосферы и дать интерпретацию наблюдаемыхэффектов с точки зрения эволюции внетропических барических систем. Определить областинаиболее значимых эффектов космических лучей и исследовать особенности этих областей.2)Исследовать пространственную структуру эффектов галактических космическихлучей в вариациях давления в масштабе 11-летнего цикла солнечной активности.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации