CC BY
19
УДК 550.385
ОБНАРУЖЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ ТИПА РС2-РС3 В ВАРИАЦИЯХ МЕЖПЛАНЕТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Л.В.Рыжакова1
Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Приведены расчетные данные по спектральной плотности колебаний межпланетного магнитного поля, в которых содержатся колебания, относящиеся к типу Рс2-Рс3, что позволяет сделать вывод о внемагнитосферном происхождении геомагнитных пульсаций. Ключевые слова: межпланетное магнитное поле, магнитосфера, геомагнитные пульсации. Ил. 5. Библиогр. 9 назв.
DETECTION OF OSCILLATIONS OF THE TYPE PC2-PC3 IN INTERPLANETARY MAGNETIC FIELD VARIATIONS
Rizhakova L.V.
Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074
The article presents calculated data on spectral concentration of interplanetary magnetic field oscillations containing oscillations of the type Pc2-Pc3. This allows to make a conclusion about extramagnetospheric origin of geomagnetic pulsations. Key words: interplanetary magnetic field, magnetosphere, geomagnetic pulsations. 5 figures. 9 sources.
Межпланетное пространство не является вакуумом, а заполнено ионизованным газом, испускаемым Солнцем. Движущийся солнечный ветер уносит солнечное магнитное поле в межпланетное пространство и оно ограничено полостью в галактической среде. Силовые линии магнитного поля солнечного ветра простираются в межпланетное пространство за орбиту Земли.
Характеристики солнечного ветра и межпланетных магнитных полей нерегулярны и ас-симетричны. Радиальная компонента межпланетного магнитного поля создает силовые линии магнитного поля , которые также должны быть радиальны, но поскольку Солнце вращается , то магнитное поле приобретает поперечную компоненту и силовые линии становятся спиральными. Вблизи орбиты Земли угол спирали с радиу-
сом составляет около 45 градусов и радиальная и поперечная компоненты равны. Поэтому в данной работе исследовался модуль вектора магнитной индукции межпланетного магнитного поля.
Данные спутников позволили установить, что существует область перехода от внешней части геомагнитного поля к межпланетному магнитному полю. Далее была обнаружена связь между величиной магнитного поля и значением геомагнитных индексов (Кр ,АЕ,А1 и тд ). Если источником межпланетного магнитного поля являются процессы на Солнце, то на вопрос, что является источником пульсаций геомагнитного поля, в настоящее время однозначного ответа нет.
1
Рыжакова Лариса Владимировна, старший преподаватель кафедры математики, e-mail [email protected]
Rizhakova Larisa Vladimirovna, an assistant professor of the Chair of Mathematics, e-mail [email protected]
Считается, что более чем 90% измеряемого геомагнитного поля генерируется внутри планеты и в земной коре. Оно создает в межпланетной среде полость, называемую магнитосферой, где земное магнитное поле преобладает над магнитным полем солнечного ветра. Под действием динамического давления солнечного ветра магнитосфера сжата с солнечной стороны примерно до 10 радиусов Земли, в то время как в тени Солнца хвостовая часть распространяется на расстояния свыше 100 земных радиусов. Магнитосфера отклоняет поток большей части солнечного ветра от Земли. Считается, что потоки ионов и электронов внутри магнитосферы и токовые системы в ионосфере вызывают вариа-
ции напряженности магнитного поля Земли [1] . Спектр частот геомагнитных пульсаций заключен в пределах от нескольких миллигерц до нескольких герц [2]. Геомагнитные пульсации имеют амплитуды от десятых долей нТ до десятков нТ, делятся на регулярные РС и иррегулярные Р1 и нумеруются по характерным периодам от 1 до 6 .Регулярные пульсации появляются как при спокойном, так и при возмущенном магнитном поле , ирррегулярные - чаще всего в условиях возмущения , таких как суббури.
На рис.1 приведены примеры записей пульсаций магнитного поля по данным [9].
Считается, что короткопериодные пульсации генерируются циклотронными неустойчиво-
Н ■■
Pi 3
PiZ
PH
We
PiS>
'-1
5s
z -—Fe5 Змии
Pe*t
$MlfH
PsS
Pc-2
7 лнлу
Рис.1. Примеры записей пульсаций магнитного поля
стями, возникающими при взаимодействии волн с частицами внутри магнитосферы [3]. Однако, в данной работе приводятся результаты, согласно которым можно предположить, что геомагнитные пульсации могут иметь внемагнитосферное происхождение.
Обработка данных. В анализе полученных данных использовались результаты наблюдений межпланетного магнитного поля с помощью прибора MFI [6] , установленного на спутнике WIND . На рис.2 представлен временной ход трехсекундных данных за период времени с 01.01.1995 00.00.00 по 01.01.1995 04.10.00 индукции магнитного поля. Для дальнейшего ана-
лиза из всего ряда данных был выбран интервал, который состоял из невозмущенных регулярных колебаний ммп -это точки 600-1000 (рис.3). Далее, с помощью программы "Эвриста" (прикладной анализ временных рядов), разработанной в [5], отфильтровывались высокочастотные колебания. На рис. 4 представлен отфильтрованный временной ряд регулярных колебаний индукции В межпланетного магнитного поля. По отфильтрованным данным был проведен расчет спектральной плотности колебаний индукции межпланетного магнитного поля ( рис.5) .
времен ряд В 1 интер
6 5 4
I* 3 ш
2 1 0
1 501 1001 1501 2001 2501 3001 3501 4001 4501
время, сек
J ^Jrvvr-v^
ft ! Цц ц 1 M/r
-^-ILflM-
Рис. 2. Временной ряд изменения индукции ммп 01.01.95 c 00.00.00 по 04.10.00
регул кол ммп 01.01.95
3,4 3,3 3,2 ¡= 3,1
с
Ш 3
2,9 2,8 2,7
-ISA- 'Vuv л,-fa
ж W J-^ Uvv
201 301
время 3сек
Рис.3. Временной ряд изменения регулярных колебаний индукции ммп 01.01.95 с 00.30.00 по 00.50.00
в/ч колебания ммп
3,2 3,18 3,16 3,14 3,12 3,1 3,08 3,06 3,04
1 101 201 301 401
время
Рис.4. Отфильтрованный временной ряд изменения регулярных колебаний индукции ммп
Рис. 5. Спектральная плотность колебаний индукции В межпланетного магнитного поля
спектр плотн ммп 01.01.95
частота Гц
Из графика, приведенного на рис. 5 видно, что максимум частоты в спектре колебаний ммп (12 сек) лежит в том же диапазоне частот, что и пульсации геомагнитного поля (РС2-РС3). Это наводит на мысль о внемагнитосферном происхождении геомагнитных регулярных пульсаций. Ранее во многих работах отмечалось необьяс-нимая корреляция между геомагнитными пульсациями и параметрами солнечного ветра. По результатам данной работы, в которой получены доказательства о наличие в колебаниях межпланетного магнитного поля составляющей гармоники геомагнитных пульсаций, можно предположить, что геомагнитные пульсации могут иметь внемагнитосферное происхождение.
Библиографический список
1. Пудовкин М.И. Возмущения э/м поля Земли / М.И.Пудовкин. - Л., 1975.
2. Гульельми А.В. МГД-волны в околоземной плазме / А.В.Гульельми. - М.: Наука, 1979.
3. Клейменова Н.Г. Волновой геомагнитный отклик магнитосферы. / Н.Г.Клейменова // Геомагнетизм и аэрономия, 2003. - Т.43, №3.
4. Гульельми А.В. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы. / А. В. Гульельми, В.А.Троицкая - М.: Наука,1973.
5. Баласанов Ю.Г. Экспериментальные временные ряды. Пакет программ / Ю.Г. Баласанов.- М.: МГУ, 1991.
6. WIND http://rumba.qsfc.nasa.gov
7. Большакова О.В. Интенсификация геомагнитных пульсаций Рс4 в условиях спокойной магнитосферы / О.В.Большакова, О.К.Боровкова, В.А.Троицкая, Н.Г.Клейменова // Геомагнетизм и аэрономия. - 1995. - Т.35, N 3. - С.143-145.
8. Клейменова Н.Г. Волновой геомагнитный отклик магнитосферы на подход к Земле межпланетного магнитного облака (14-15 июля 2000 г., "Bastille day event") / Н.Г.Клейменова, О. В, Козырева, Ж.Ж.Шотт // Геомагнетизм и аэрономия. - 2003. - Т.43, №3. - С.321-331.
9. Справочник Солнечно-Земной физики. - М.,
2002.
УДК 681.3
К ВОПРОСУ ОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕГРАЛА ШОКЕ 2-ГО ПОРЯДКА
С.А.Сакулин1
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 141231, Московская обл., Пушкинский р-н, поселок Лесной.
Рассмотрена задача идентификации параметров интеграла Шоке 2-го порядка. Предложен метод визуализации индексов Шепли и индексов взаимодействия пар критериев. Выявлены естественные ограничения, накладываемые на значения порогов безразличия, задаваемых экспертом в процессе идентификации параметров интеграла Шоке 2-го порядка. Ключевые слова: интеграл Шоке, индексы критериев, индентификация нечетной меры, неравенства, порог безразличия. Ил. 2. Библиогр. 10 назв.
1
Сакулин Сергей Александрович, аспирант, тел. 8-903-5-71-87-87, e-mail ss141291 @yandex.ru Sakulin Sergey Alexandrovich, a post graduate, Tel. 8-903-5-71-87-87, e-mail [email protected]
