Автореферат (1149306), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Вариации космических лучей, вызывающие противоположные по знаку измененияскорости ионизации, приводят к противоположным по знаку вариациям давленияв умеренных широтах и, соответственно, интенсификации барических системпротивоположных типов. Всплески СКЛ сопровождаются усилениемциклонической активности, форбуш-понижения ГКЛ приводят к усилениюантициклонической активности.1.2.3.4.Научная новизнаИсследованы изменения в эволюции внетропических барических систем северногои южного полушарий, происходящие в связи с форбуш-понижениями ГКЛ.Обнаружено ослабление циклонической и интенсификация антициклоническойдеятельности в умеренных широтах северного и южного полушарий в ходеуказанных событий.
Показано, что максимальные изменения в динамикебарических систем в ходе форбуш-понижений ГКЛ связаны с местоположениемосновных климатических фронтов: арктических, антарктических и полярных.Обнаружено, что форбуш-понижения ГКЛ и солнечные протонные события могутоказывать влияние на продолжительность элементарных синоптическихпроцессов (ЭСП), определяемых по классификации Вангенгейма-Гирса.Показано, что в ходе форбуш-понижений ГКЛ уменьшается длительность ЭСПзападного и восточного типов и увеличивается длительность ЭСПмеридионального типа. Солнечные протонные события сопровождаютсяувеличением ЭСП западного и меридионального типов, длительность ЭСПвосточного типа при этом не меняется.Показано, что противоположные по знаку изменения скорости ионизацииатмосферы в связи с вариациями космических лучей приводят кпротивоположным по знаку изменениям давления в умеренных широтах, т.е.интенсификации барических систем противоположных типов.
Солнечныепротонные события, вызывающие увеличение ионизации атмосферы,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.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.5Теоретическая значимость исследованияРезультаты 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 развитиябарических систем умеренных и высоких широт.
Полученные результаты могутиспользоваться при проведении дальнейших исследований по данной тематике.Практическая значимость полученных результатовУчет влияния вариаций потоков космических лучей на длительностьмакросиноптических процессов может быть использован для улучшения качествадолгосрочных метеопрогнозов. Результаты данного исследования также могутиспользоваться в качестве экспериментальной базы для создания прогностическихмоделей погодно-климатических изменений.Оценка достоверности результатов исследованияДостоверность и научная обоснованность результатов проведѐнногоисследования обеспечивается высоким уровнем значимости полученных результатов,рассчитанным с помощью современных математических методов.
Обнаруженные вданной работе закономерности позволяют объяснить результаты ранее проведѐнныхисследований, посвящѐнных изучению вариаций среднезонального давления в ходегеомагнитного возмущения [4], вариаций индекса зональной циркуляции [1],вариаций индекса циклонической завихрѐнности VAI [28] и измененийметеорологических характеристик на станции Соданкюла [23] в ходе форбушпонижений ГКЛ.Личный вклад соискателяАвтор принимал участие в постановке задачи, отборе и обработкеэкспериментального материала, реализации численных расчетов, анализе полученныхрезультатов.
Все изложенные в диссертации результаты получены авторомсамостоятельно или на равных правах с соавторами.Апробация работыРезультаты исследований, представленные в работе, докладывались иобсуждались на научных семинарах кафедры физики Земли СПбГУ, российских изарубежных конференциях и молодѐжных 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» врамках Международной Байкальской Молодежной Научной Школы поФундаментальной Физике, Иркутск, 2009.7. Научная школа «Нелинейные волны», Нижний Новгород, Россия, 2010.8. XIV Всероссийская школа-конференция молодых ученых «Состав атмосферы.Атмосферное электричество. Климатические эффекты», Нижний Новгород, 2010.69. 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, С-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, Санкт-Петербург, 2014.Публикации по теме исследованияПо теме проведѐнного исследования опубликовано 13 работ, из них 4 статьи врецензируемых научных журналах, включѐнных в список ВАК, и 9 статей всборниках трудов научных конференций и молодѐжных научных школ.Структура и объѐм 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.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснованы перспективность, актуальность и степеньразработанности темы исследования, сформулирована цель работы, обозначеныосновные положения, выносимые на защиту, отмечены научная новизна,теоретическая и практическая ценность работы, достоверность и научнаяобоснованность результатов проведѐнного исследования, описан личный вкладавтора, кратко изложено содержание работы.В первой главе диссертации приводится обзор последних работ по вопросусолнечно-атмосферных связей.В п.
1.1 приведены экспериментальные данные, свидетельствующие о наличиисвязи между активными явлениями на Солнце и процессами в нижней атмосфереЗемли на временных шкалах от нескольких дней до нескольких сотен лет.В п. 1.2 рассмотрены возможные физические агенты, обеспечивающиепередачу энергии солнечного возмущения в нижнюю атмосферу Земли, а такжесвязанные с этими агентами механизмы влияния солнечной активности на погоду иклимат Земли. В качестве таких механизмов рассматриваются вариацииинтенсивности солнечного излучения в видимом и ближнем инфракрасномдиапазонах спектра (солнечной постоянной, S0), вариации интенсивности солнечного7излучения в ультрафиолетовой области, вариации прозрачности атмосферы исостояния облачности и вариации параметров глобальной электрической цепи.Данные механизмы могут действовать на различных временных шкалаходновременно и независимо друг от друга.
Таким образом, наблюдаемый откликнижней атмосферы на различные проявления солнечной активности можнорассматривать как суперпозицию эффектов указанных выше механизмов.Во второй главе диссертации изложены результаты исследованияпространственных вариаций приземного давления в северном и южном полушариях всвязи с резкими понижениями интенсивности потоков галактических космическихлучей, вторгающихся в атмосферу Земли, известных как форбуш-понижения ГКЛ.В п. 2.1 дана постановка задачи. В п. 2.2 приведено описание используемыхданных, методология и основные результаты, полученные в работе. Исследованиепроводилось методом наложения эпох для 48 форбуш-понижений с амплитудой δN/N> 2.5 %, отобранных за 1980–2006 гг.
на основании данных нейтронного монитора ст.Апатиты (67°N, 33°E, геомагнитная широта 63°N). Нулевым днем считался деньначала форбуш-понижения. Невозмущѐнный уровень определялся по 10 дням,предшествующим событию. Важным дополнительным критерием было отсутствиевсплесков солнечных протонов относительно ±3 дня относительно начала события.Отбор событий производился в течение октября-марта, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
