Автореферат (1145307), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Троицк, 10-15 октября 2005 г.16.AGU Fall meeting. San-Francisco, USA, 5-9 December 200517.IX Пулковская международная конференция по физике Солнца “Солнечная активностькак фактор космической погоды”. ГАО РАН, Пулково, Санкт-Петербург, 4-9 июля 2005 г.18.YI International Conference “Problems of Geocosmos”, St. Petersburg, Petrodvorets, 23-27May 2006.19.29-я Всероссийская конференция по космическим лучам, Москва, 3-7 августа 2006 г.820.XI Пулковская международная конференция по физике Солнца “Физическая природасолнечной активности и прогнозирование ее геофизических проявлений”. ГАО РАН, Пулково,Санкт-Петербург, 2-7 июля 2007 г.21.30-я Всероссийская конференция по космическим лучам, Санкт-Петербург, 2-7 июля2008 г.22.VII International Conference “Problems of Geocosmos”.
St. Petersburg, Petrodvorets, 23-30May 2008.23.37th COSPAR Scientific Assembly, Montreal, Canada, 13–20 July 2008.24.Space Climate Symposium III, Saariselka, Finland, 18-21 March 2009.25.Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца “Год астрономии: солнечная исолнечно-земная физика-2009”. ГАО РАН, Пулково, Санкт-Петербург, 6-10 июля 2009 г.26.Рабочее совещание-дискуссия “Циклы активности на Солнце и звездах”, Москва, ГАИШМГУ, 18-19 декабря 2009 г.27.31-я Всероссийская конференция по космическим лучам, Москва, МГУ, 5-9 июля 2010 г.28.38th COSPAR Scientific Assembly, Bremen, Germany, 18–25 July 2010.29.VII International Conference “Problems of Geocosmos”. St.Petersburg, Petrodvorets, 20-24September 2010.30.Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца, “Солнечная и солнечноземная физика − 2010”.
Санкт-Петербург, ГАО РАН, 4-9 октября 2010 г.31.Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца “Солнечная и солнечноземная физика − 2011”. Санкт-Петербург, ГАО РАН, 2-8 октября 2011 г.32.Fourth Workshop “Solar Influences on the Magnetosphere, Ionosphere and Atmosphere”,Sozopol, Bulgaria, 4-8 June 2012.33.23rd European Cosmic Ray Symposium/32-я Всероссийская конференция по космическимлучам, Москва, 2-7 июля 201234.39th COSPAR Scientific Assembly, Mysore, India, 12–22 July 2012.35.IX International Conference “Problems of Geocosmos”, St.Petersburg, Petrodvorets, 8-12October 201236.36th annual seminar “Physics of auroral phenomena”.
ПГИ КНЦ РАН, Апатиты, 26 февраля1 марта 2013 г.37.2nd Scientific meeting of TOSCA Working Group 2 “Climate impact of interplanetary andnear-Earth conditions and perturbations”, Sunny Beach, Bulgaria, 14-16 May 2013.38.Fifth Workshop “Solar Influences on the Magnetosphere, Ionosphere and Atmosphere”,Nessebar, Bulgaria, 3-7 June 201339.Space Climate Symposium V, Oulu, Finland, June 15-19, 201340.Всероссийская астрономическая конференция “Многоликая Вселенная”, СанктПетербург, 23-27 сентября 2013 г.41.Sixth Workshop “Solar Influences on the Magnetosphere, Ionosphere and Atmosphere”, SunnyBeach, Bulgaria, 26-30 May 201442.40th COSPAR Scientific Assembly, Moscow, 2-11 August 201443.33-я Всероссийская конференция по космическим лучам, Дубна, 11-15 августа 2014 г.944.Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца “Солнечная и солнечно-земная физика−2014”.
Санкт-Петербург, ГАО РАН, 20-25 октября 2014 г.45.X International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, Petrodvorets, October 610, 2014)46.Seventh Workshop “Solar Influences on the Magnetosphere, Ionosphere and Atmosphere”,Sunny Beach, Bulgaria, 1-5 June 2015.47.Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца “Солнечная и солнечноземная физика−2015”. Санкт-Петербург, ГАО РАН, 5-9 октября 2015 г.48.11-я ежегодная конференция “Физика плазмы в Солнечной системе”.
Москва, 15-16февраля 2016 г.49.First VarSITI General Symposium, Albena, Bulgaria, 6-10 June 201650.34-я Всероссийская конференция по космическим лучам, Дубна, 15-19 августа 2016 г.51.XI International Conference “Problems of Geocosmos” (St.Petersburg, Petrodvorets, October3-7, 2016)Работа над диссертацией поддерживалась программами №16, №22, №9 и №7 ПрезидиумаРАН, программой ОФН РАН “Плазменные процессы в Солнечной системе” (VI-15), грантамиРФФИ для участия в Научных Ассамблеях COSPAR, грантом РФФИ 13-02-00783“Исследование пространственно-временных характеристик гелиогеофизических эффектов ватмосферной циркуляции”.Под руководством автора защищена кандидатская диссертация на тему “Влияниевариаций потоков космических лучей на динамические процессы в нижней атмосфере Земли”(СПбГУ, 2015 г.).Объем и структура работыДиссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и трехприложений.
Полный объем диссертации составляет 327 страниц, включая 127 рисунков и 4таблицы. Список литературы насчитывает 414 наименований.Краткое содержание работыВо Введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены основные проблемыфизики солнечно-атмосферных связей и дана общая характеристика диссертационной работы.Сформулированы цели и задачи исследования, приведены основные положения, выносимые назащиту, показана научная новизна, степень достоверности и апробация полученныхрезультатов, кратко изложено содержание диссертации.В первой главе сформулированы основные проблемы солнечно-атмосферной физики(раздел 1.1) и дан обзор возможных физических механизмов влияния солнечной активности насостояние нижней атмосферы (раздел 1.2).
В разделе 1.2 перечислены основные физическиеагенты, которые могут обеспечить связь между активными явлениями на Солнце и процессамив нижней атмосфере. К ним относятся а) вариации интегральной интенсивности солнечногоизлучения (TSI), б) вариации потока солнечного излучения в ультрафиолетовом диапазонедлин, в) вариации потоков энергичных заряженных частиц в атмосфере Земли (солнечных игалактических космических лучей, авроральных электронов и электронов радиационныхпоясов). С вариациями потока интегрального и ультрафиолетового солнечного излучения10связаны, соответственно, механизм непосредственного нагрева атмосферы и озонныймеханизм.
Вариации потоков заряженных частиц влияют на скорость ионизации в атмосфере,характеристики глобальной электрической цепи, химический состав и температурувысокоширотной атмосферы, приводя в действие целый ряд механизмов, которые могутдействовать одновременно.В разделе 1.3 приведены выводы к главе 1 и обосновывается постановка задачдиссертационной работы. Показано, что механизм влияния солнечной активности на состояниенижней атмосферы, погоду и климат достаточно сложен и может быть обусловленодновременным воздействием ряда солнечно-геофизических факторов. Вариации космическихлучей, как солнечных (СКЛ), так и галактических (ГКЛ) играют важную роль в механизмесолнечно-атмосферных связей, что связано с их высокой проникающей способностью изначительными вариациями, обусловленными солнечной активностью, на разных временныхшкалах.
Отмечено, что широтная зависимость ГКЛ и СКЛ приводит к более высокой ионизациив атмосфере внетропических широт, где вследствие значительных температурных контрастоватмосфера нестабильна и имеет место интенсивная циклоническая деятельность. При этомотклик динамических процессов в нижней атмосфере на вариации космических лучей остаетсянедостаточно изученным, и, в частности, непонятны причины пространственногораспределения вариаций давления, формирующихся в различных точках земного шара в связи свариациями КЛ на разных временных шкалах. Серьезной проблемой остается временнáянеустойчивость корреляционных связей между явлениями солнечной активности/вариациямиКЛ и различными атмосферными характеристиками.Во второй главе проведено исследование эффектов солнечных протонных событий(СПС) с энергиями частиц Е >90 МэВ в вариациях давления атмосферы и дана интерпретациянаблюдаемых эффектов с точки зрения эволюции внетропических барических систем.В разделе 2.1 рассмотрены характеристики солнечных протонных событий и ихгеофизические эффекты в атмосфере Земли (изменения химического состава атмосферы,содержания аэрозоля и прозрачности атмосферы, электрических характеристик атмосферы,поглощение радиоволн в полярных шапках), а также результаты предыдущих исследованийэффектов СПС в вариациях метеорологических характеристик во внетропических широтах.В разделе 2.2 приводится исследование эффектов СПС в североатлантическом регионе поданным аэрологических зондирований на ряде станций в Северной Атлантике и данным архивареанализа NCEP/NCAR [Kalnay et al., 1996].
Показано, что в связи с исследуемыми событиямипроисходит статистически значимое резкое понижение давления на всех уровнях тропосферы вобласти широт 50-60º Северной Атлантики. Эффект наиболее четко выражен у юго-восточногопобережья Гренландии (области формирования арктических фронтов) на следующий деньпосле начала события и сопровождается усилением циклонической завихренности. Согласнорезультатам синоптического анализа, наблюдаемые изменения атмосферных характеристикобусловлены интенсификацией вторичного углубления (регенерации) циклонов в связи сисследуемыми СПС (рис.1).