Экстремальные события и реконструкция параметров солнечной активности по данным геомагнитных измерений в высоких широтах Земли

Структура солнечного ветра и межпланетного магнитного поля определяется эволюцией магнитного поля Солнца, которое изменяется в ходе 11-летнего солнечного цикла, 22-летнего магнитного цикла и при более долгопериодных колебаниях. Скорость частиц солнечного ветра является одним из основных факторов взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли. Высокоскоростные потоки солнечного ветра вызывают суббури и большие геомагнитные возмущения, особенно в высоких широтах земного шара. Разработан физически обоснованный метод реконструкции значений скорости солнечного ветра по данным высокоширотных геомагнитных измерений, и предложен геомагнитный параметр, который является индикатором интенсивности электроджета и наилучшим образом коррелирует с высокоскоростными потоками по спутниковым измерениям. Реконструированы длинные временные ряды среднегодовых, среднемесячных и сезонных скоростей солнечного ветра с 1914 г. по данным старейшей авроральной обсерватории Соданкюля. За период спутниковых измерений коэффициент корреляции между скоростью солнечного ветра и интенсивностью электроджета превосходит коэффициенты для всех предложенных ранее функций геомагнитных параметров. Показано, что согласно интенсивности высокоскоростных потоков в течение векового солнечного гранд-максимума коронарные дыры были долгоживущими и существовали в течение нескольких оборотов Солнца. Сравнение распределения высокоскоростных потоков и числа солнечных пятен показывает, что, хотя в среднем скорость увеличивается с долговременной эволюцией солнечной активности, частота появление коронарных дыр остается постоянной. Обнаружены экстремальные высокоскоростные потоки на спаде цикла 18, что является экспериментальным подтверждением современной теории солнечного динамо, в рамках которой цикличность солнечной активности интерпретируется как последовательное преобразование полоидальной и тороидальной конфигурации магнитного поля Солнца. Полученные результаты впервые дают экспериментальное подтверждение того, что на пике «гранд-максимума» мощному тороидальному полю 19-го солнечного цикла предшествовало не менее мощное полоидальное поле 18-го цикла. Исследованы физические механизмы процессов в полярной мезосфере - нижней термосфере Земли, связанных с климатическими и космическими факторами. Сделаны оценки измеренной температуры мезосферы во время интенсивных метеорных потоков, и дано физическое объяснение наблюдаемого эффекта. Выявлены сезонный ход зональных и меридиональных ветров в диапазоне высот 82 – 98 км, а также температурные вариации. Сделаны оценки мезосферных возмущений, обусловленных внезапными стратосферными потеплениями.