Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом

Изучены временные изменения вариаций геомагнитного поля, сглаженных 3- и 11-летними бегущими средними. Найдены опорные годы, когда вековые вариации меняют знак или изменяется скорость изменения величины вариаций. Показано, что опорные годы наблюдаются в годы экстремумов солнечной активности и совпад...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2016
Hauptverfasser:	Сумарук, Ю.П., Сумарук, Т.П., Реда, Я.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України 2016
Schriftenreihe:	Геофизический журнал
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/125228
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом / Ю.П. Сумарук, Т.П. Сумарук, Я. Реда // Геофизический журнал. — 2016. — Т. 38, № 6. — С. 152-159. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-125228
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1252282017-10-21T03:04:07Z Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом Сумарук, Ю.П. Сумарук, Т.П. Реда, Я. Изучены временные изменения вариаций геомагнитного поля, сглаженных 3- и 11-летними бегущими средними. Найдены опорные годы, когда вековые вариации меняют знак или изменяется скорость изменения величины вариаций. Показано, что опорные годы наблюдаются в годы экстремумов солнечной активности и совпадают с годами джерков в вековых вариациях. Сделан вывод о том, что джерки имеют значительную компоненту от внешних источников. Time changes of the geomagnetic field secular variations, cleaned by three and eleven years running means were studying. The years of the changes of sign secular variations and years of the changes of their velocity were found. It was shown that these years are observed at the solar activity extremeness and the secular variations jerks coincide with these years also. It made conclusion that jarks have great component due external sources. 2016 Article Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом / Ю.П. Сумарук, Т.П. Сумарук, Я. Реда // Геофизический журнал. — 2016. — Т. 38, № 6. — С. 152-159. — Бібліогр.: 23 назв. — укр. 0203-3100 DOI: doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v38i6.2016.91884 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/125228 550. 383 uk Геофизический журнал Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Изучены временные изменения вариаций геомагнитного поля, сглаженных 3- и 11-летними бегущими средними. Найдены опорные годы, когда вековые вариации меняют знак или изменяется скорость изменения величины вариаций. Показано, что опорные годы наблюдаются в годы экстремумов солнечной активности и совпадают с годами джерков в вековых вариациях. Сделан вывод о том, что джерки имеют значительную компоненту от внешних источников.
format	Article
author	Сумарук, Ю.П. Сумарук, Т.П. Реда, Я.
spellingShingle	Сумарук, Ю.П. Сумарук, Т.П. Реда, Я. Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом Геофизический журнал
author_facet	Сумарук, Ю.П. Сумарук, Т.П. Реда, Я.
author_sort	Сумарук, Ю.П.
title	Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом
title_short	Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом
title_full	Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом
title_fullStr	Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом
title_full_unstemmed	Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом
title_sort	динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом
publisher	Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
publishDate	2016
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/125228
citation_txt	Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом / Ю.П. Сумарук, Т.П. Сумарук, Я. Реда // Геофизический журнал. — 2016. — Т. 38, № 6. — С. 152-159. — Бібліогр.: 23 назв. — укр.
series	Геофизический журнал
work_keys_str_mv	AT sumarukûp dinamíkavíkovihvaríacíjgeomagnítnogopolâzčasom AT sumaruktp dinamíkavíkovihvaríacíjgeomagnítnogopolâzčasom AT redaâ dinamíkavíkovihvaríacíjgeomagnítnogopolâzčasom
first_indexed	2025-07-09T02:45:30Z
last_indexed	2025-07-09T02:45:30Z
_version_	1837135698617958400
fulltext	Ю. П. СУМАРУК, Т. П. СУМАРУК, Я. РЕДА 152 Геофизический журнал № 6, Т. 38, 2016 Вступ. Варіації геомагнітного поля мають складну просторово-часову структуру. Роз- ділення просторових і часових змін поля — складна задача, оскільки не ідентифіковано усі джерела варіацій та динаміку їх змін з часом. Важливим інструментом під час вивчення ва- ріацій геомагнітного поля є його вікові варіації (ВВ), які також змінюються і в часі, і в просторі. Більшість учених вважає, що ВВ мають дже- рела всередині Землі. ВВ вираховують як різ- ницю між усередненими за рік абсолютними значеннями поля. За такого усереднення всі нерегулярні варіації від зовнішніх джерел ма- ють зникати [Калинин, 1984]. Як показано у пу- блікаціях [Sumaruk, 2000; Verbanac еt al., 2007; Ладынин, Попова, 2008; Шевнин и др., 2009], в одержаних таким методом ВВ є компоненти, пов’язані зі зміною сонячної активності, — квазідворічні та 11-річні варіації. Їх можна ви- ключити, усереднивши ряд ВВ біжним вікном відповідного інтервалу часу. В роботі [Sumaruk, 2001], за даними обсерваторій північної поляр- ної шапки Землі, зроблено припущення, що у ВВ крім короткоперіодних є вікові (80—100 ро- ків) варіації, пов’язані із сонячною активністю, тобто із зовнішніми джерелами. Питання джерел таких варіацій є дискусій- ним, особливо після появи в літературі поняття про особливий тип змін ВВ — джерки. Джерк — це стрибок у другій похідній по часу від вели- чини геомагнітного поля, різка зміна швидкості [Головков, Симонян, 1989], або перша похідна по часу від ВВ. У статтях [Alexandresku et al., УДК 550. 383 Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом © Ю. П. Сумарук1, Т. П. Сумарук1, Я. Реда 2, 2016 1Інститут геофізики НАН України, Київ, Україна 2Інститут геофізики ПАН, Варшава, Польша Надійшла 17 серпня 2016 р. Представлено членом редколегії М. І. Орлюком Изучены временные изменения вариаций геомагнитного поля, сглаженных 3- и 11-летними бегущими средними. Найдены опорные годы, когда вековые вариации меняют знак или изме- няется скорость изменения величины вариаций. Показано, что опорные годы наблюдаются в годы экстремумов солнечной активности и совпадают с годами джерков в вековых вариациях. Сделан вывод о том, что джерки имеют значительную компоненту от внешних источников. Ключевые слова: вековые вариации, джерки, солнечная активность, геомагнитная актив- ность, числа Вольфа, магнитосферные и ионосферные источники, опорные годы. 1996; Le Huy et al., 1998; Mandea, 2001; Mandea et al., 2000] зазначено, що джерелами джерків є струми всередині Землі, сформовані зміною ре- жиму роботи геомагнітного динамо або появою нових вихорів [Рузмайкин и др., 1989]. Роки по- яви джерків не одні й ті самі. Так, M. Mаndea [Mandea, 2001] вважає, що джерки з’явились у 1870, 1901, 1925, 1969, 1978 рр. В. П. Головков за даними спостережень магнітних обсерваторій, розміщених в середніх широтах Європи та Азії, починаючи з 1925 р. визначив джерки в 1947, 1969 рр., а також показав, що епохи різких змін вікового ходу статистично приурочені до років максимумів сонячної активності. Мета роботи: визначити роки зміни знака ВВ та їх першої похідної за даними спостере- жень магнітних обсерваторій світової мере- жі, які мають довгі часові ряди даних спосте- режень і розміщені на різних континентах, та порівняти одержані результати із змінами сонячної і геомагнітної активності. Такі роки називатимемо опорними. Використані дані. Для дослідження взято середньорічні значення повної напруженості геомагнітного поля (Т) (www.geomag.bgs.ac.uk/ gifs/annual_means.html) на обсерваторіях, на- зви яких, а також АВВ-код, географічні широта і довгота подано в табл. 1, ВВ обчислено, як різ- ниці між послідовними середньорічними зна- ченнями. Отримані ряди ВВ на кожній обсер- ваторії згладжували 3- та 11-річними біжними середніми для виключення короткоперіодних варіацій, пов’язаних із сонячною активністю. ДИНАМІКА ВІКОВИХ ВАРІАЦІЙ ГЕОМАГНІТНОГО ПОЛЯ З ЧАСОМ Геофизический журнал № 6, Т. 38, 2016 153 Під терміном згладжування t-річним біжним середнім маємо на увазі процедуру усереднен- ня деякого ряду xi(t) за пробний період t = n+1 (n — парне), в результаті чого одержуємо новий ряд: 2 2 1 1 ni j j i ni j x x n = + = − = + ∑ . Сонячну активність схарактеризовано се- редньорічними числами Вольфа, взятими із сайта (http://www. ngdc.noaa.gov/stp/solar/sgd. html). Результати. На рис. 1, а показано вікові ва- ріації напруженості геомагнітного поля ВВ(Т), згладжені 3- та 11-річними біжними середніми на обсерваторіях Санкт-Петербург (LNN), Алі- баг (ABG), Шешань (SSH), Тананаріве (TAN), Амберлі (AML), Гнангара (GNA), Фредерікс- бург (FRD) і Пілар (PIL), а на рис. 1, б — Німек (NGK), Тбілісі (TFS) та Іркутськ (IRT). Надійні дані щодо ВВ(Т) маємо з кінця ХІХ ст. на чоти- Т а б л и ц я 1. Список магнітних обсерваторій, дані яких використано у статті Обсерваторія АВВ код Широта, град Довгота, град Туле (Данія) THU 77,48 290,83 Годхавн (Данія) GDH 69,23 306,48 Барров (США) BRW 71,30 203,25 Діксон (Росія) DIK 73,55 80,57 Тромсо (Норвегія) TRO 69,67 18,95 Тіксі (Росія) TIK 71,58 129,00 Німек (Німеччина) NGK 52,07 12,68 Тбілісі (Грузія) TFS 42,08 44,40 Санкт-Петербург (Росія) LNN 59,95 30,70 Іркутськ (Росія) IRT 52,17 104,45 Алібаг (Індія) ABG 18,64 72,87 Шешань (Китай) SSH 31,10 121,19 Тананаріве (Мадагаскар) TAN –18,92 47,55 Амберлі (Нова Зеландія) AML –43,15 172,72 Гнангара (Австралія) GNA –31,78 115,95 Фредеріксбург (США) FRD 38,20 282,63 Пілар (Аргентина) PIL –31,67 296,12 Маусон (Австралія) MAW –67,60 62,88 Дюмон-д’Юрвіль (Франція) DRW –66,67 140,01 Рис. 1. Вікові варіації напруженості геомагнітного поля ВВ(Т), згладжені 3- і 11-річними біжними середніми на магнітних обсерваторіях: а — ABG (1), TAN (2), GNA (3), FRD (4), PIL (5), LNN (6), SSH (7), AML (8); б — TFS (9), NGK (10), IRT (11), Ю. П. СУМАРУК, Т. П. СУМАРУК, Я. РЕДА 154 Геофизический журнал № 6, Т. 38, 2016 рьох обсерваторіях — ABG, LNN, TFS, SSH. До 1900 р. величина ВВ(Т) на цих обсерваторіях була додатною, причому на обсерваторії ABG зростала незначно, на SSH — спадала, а на TFS і LNN — різко спадала. В 1896—1900 рр. ВВ(Т) на двох останніх обсерваторіях змінила знак, а на ABG — продовжувала зростати. Слід зазначи- ти, що за даними обсерваторії ABG похідна по часу від ВВ(Т) змінила знак близько 1870 р., що підтверджує результат роботи [Mandea, 2001]. У 1870 р. спостерігався максимум 11-го циклу сонячної активності. Наприкінці ХІХ — на по- чатку ХХ ст. розпочали роботу обсерваторії FRD у США; PIL — в Аргентині; AML — у Новій Зеландії; IRT — у Росії; TAN — на Мадагаскарі; GNA — в Австралії і продовжили роботу об- серваторії NGK і LNN. Таким чином, на всіх континентах ведуться регулярні вимірюван- ня абсолютних величин геомагнітного поля, в результаті отримано довгі ряди ВВ тривалістю понад 100 років. Зіставлення графіків усіх на- званих вище обсерваторій дає змогу виділити опорні роки за проміжок часу з початку ХХ ст. до 2010 р. Такими роками є 1907, 1920, 1936, 1947, 1960, 1969, 1979, 1986, 2003. У табл. 2 наведено зміни ВВ(Т) в опорні роки на обсерваторіях Північної півкулі, а в табл. 3 — Південної півкулі Землі. Крім знака ВВ(Т) указано стан поля у певний рік і подальшу зміну абсолютних величин ВВ: ріст — «>»; спад — «<»; максимальні величини — «max»; мінімальні величини — «min»; зміна знака — «0». В остан- ньому стовпчику показано роки максимумів чи мінімумів сонячної активності, вираженої чис- лами Вольфа, та номери 11-річних циклів. Про- тягом досліджуваного інтервалу часу спостере- жено 9 опорних років. У ці роки ВВ(Т) досягли екстремальних значень або змінювали знак. У 8 випадках опорні роки збігалися з роками максимумів сонячної активності або наставали пізніше на 2—3 роки. В опорний 1986 р. спо- стерігали мінімум сонячної активності. Зміна знака ВВ(Т) та екстремальні значення спосте- рігали у Північній півкулі Землі у максимумах 14-го, 15-го, 17—21-го та 23-го циклів сонячної активності. У максимумах 17-го та 20-го циклів ВВ(Т) досягає екстремальних значень, і немає обсерваторії, де б вона змінювала знак. У Південній півкулі Землі ВВ(Т) від’ємні у досліджуваному інтервалі часу, крім обсерва- торії AML у Новій Зеландії та GNA в Австралії, що знаходяться близько нульової ізопори ВВ [Орлов и др., 1968]. ВВ(Т) на аргентинській об- серваторії PIL, що розміщена біля мінімальної ізолінії повної напруженості геомагнітного поля, та на обсерваторії AML мало змінюються за зміни сонячної та геомагнітної активності. Слід підкреслити, що на обсерваторії FRD, що розміщена на Північноамериканській тектонічній плиті, ВВ(Т) є від’ємними весь ін- тервал часу, амплітуда змін сягає 124 нТл. Це пов’язано з тим, що обсерваторія знаходиться поблизу від’ємного фокуса ізопор ВВ [Орлов и др., 1968]. Т а б л и ц я 2. Зміни ВВ(Т) в опорні роки на магнітних обсерваторіях Північної півкулі Землі Рік THU GDH BRW DIK TRO TIK NGK TFS LNN IRT ABG FRD SSH CA 1907 – max 0 – max 0 + > – > + < 1907 max, 14 1920 0 + > 0 – < + > – max 0 1917 max, 15 1936 + max + max + max + > + < – < + > 1937 max, 17 1947 0 + max + > + + < + min + max + < – min + max 1947 max, 18 1960 + > + > – max + < + > + max + < + < + 0 0 – > 0 1957 max, 19 1969 + max + max + max + < + max – > + > + min + max – max – max – > – max 1969 max, 20 1979 0 0 0 0 + < – > + < + + < – < – < – max 0 1979 max, 21 1986 – max – max – max – max + min – max + min + > + min + > – < – min + > 1986 min, 21—22 2003 – min – min + max + max + max + max + max + > + max 0 + > – max 0 2000 max, 23 ДИНАМІКА ВІКОВИХ ВАРІАЦІЙ ГЕОМАГНІТНОГО ПОЛЯ З ЧАСОМ Геофизический журнал № 6, Т. 38, 2016 155 Обсерваторії у північній та південній поляр- них шапках Землі GDH (25), THU (311), MAW (12), DRV (14) почали свою роботу у 1950— 1960 рр., тому їх ряди ВВ(Т) короткі, але дані спостережень дуже цінні, тому що силові лінії геомагнітного поля, які проходять через об- серваторії (параметр DL подано у дужках біля назви обсерваторії), контактують із сонячним вітромі , це дає змогу оцінити внесок зовнішніх джерел у ВВ. На рис. 2 показано ВВ(Т) на обсерваторіях THU, GDH, DRV і MAV. Незгладжені дані щодо ВВ на цих обсерваторіях опубліковано для пів- нічної полярної шапки у статті [Сумарук, Су- марук, 2013б], а для південної — у статті [Сума- рук, Сумарук, 2013а]. Напруженість магнітного поля Землі у північній полярній шапці за дани- ми обсерваторії GDH зменшувалась до 1947 р., однак швидкість зменшення спадала, і у 1947 р. величина ВВ(Т) дорівнювала нулю, У цьому самому році спостерігався максимум 18-го циклу сонячної активності. На обсерваторії GDH з 1947 до 1969 р. величина ВВ(Т) > 0, а на обсерваторії THU з 1956 до 1969 р. зростала, тобто напруженість геомагнітного поля збіль- шувалась прискорено. Магнітні обсерваторії DRV i MAW у південній полярній шапці спо- стерігали в цей час ріст абсолютних величин ВВ(Т)<0, тобто напруженість геомагнітного поля зменшувалась прискорено. Прискорене зростання напруженості геомагнітного поля у північній полярній шапці і прискорене змен- шення її у південній також можна пояснити зміщенням центрального диполя до півночі [Орлов и др., 1968]. Однак за такого зміщення центрального диполя середньоширотні магніт- ні обсерваторії мають фіксувати такий самий знак ВВ, як і високоширотні. Проте вони спо- стерігали зміни протилежного знака, які легко пояснити зростанням геомагнітної активності. Додатні значення ВВ(Т) у середніх широтах по- чали спостерігати у 1920-х роках, за 15-го ци- клу сонячної активності, в якому середньорічні значення чисел Вольфа були максимальними (Wmax=104). Максимальні абсолютні значен- ня ВВ(Т) в обох полярних шапках було заре- єстровано у 1969 р., спостерігався максимум аномального 20-го циклу сонячної активності (Wmax=106). Після 1969 р. абсолютні значення ВВ(Т) у північній полярній шапці зменшува- лись, у 1978—1979 рр. знову змінили знак з до- датного на від’ємний. Розпочалося зменшення напруженості геомагнітного поля, що тривало до 1986 р. У полярній шапці Південної півкулі Землі зміну знака ВВ(Т) у 1979 р. не спосте- рігали, абсолютна величина їх продовжувала зменшуватися. Такий процес триває донині, що відображує зменшення величини централь- ного диполя геомагнітного поля. На рис. 3 показано ВВ(Т) на обсерваторіях у північній зоні полярних сяйв: Тромсю, Діксон, Тіксі і Барров. Величини ВВ(Т) у північній зоні полярних сяйв та полярній шапці збігаються за фазою (див. рис. 2, 3). Екстремальні значення Т а б л и ц я 3. Зміна ВВ(Т) в опорні роки на магнітних обсерваторіях Південної півкулі Землі Рік TAN AML GNA PIL MAW DRW Сонячна активність 1907 – max + > – 1907 max, 14 1920 – < 0 + > – max 1917 max, 15 1936 – < – max + min – min 1937 max, 17 1947 – min – > + max – max 1947 max, 18 1960 – > – max 0 – – > – > 1957 max, 19 1969 – max – – max – < – max – max 1969 max, 20 1979 – < – max + max – < – < – < 1979 max, 21 1986 – < – 0 – – < – < 1986 min, 21—22 2003 + > – > – > – – < – min 2000 max, 23 Ю. П. СУМАРУК, Т. П. СУМАРУК, Я. РЕДА 156 Геофизический журнал № 6, Т. 38, 2016 спостерігаються в 1970, 1986 та 2003 рр. Знак на обсерваторіях зони полярних сяйв змінюється у різні роки, оскільки графіки зсунуті по осі ординат на певну величину, постійні за часом для кожної обсерваторії. Зсунувши графіки по осі ординат на цю величину, можна знайти рік одночасної зміни знаків на усіх обсерваторіях. Можливість виконати таку операцію вказує на те, що ВВ(Т) у зоні полярних сяйв генеруються принаймні двома джерелами. Перше джерело не змінюється або мало змінюється з часом, друге — змінюється за квазісинусоїдальним за- коном. Знайти таку закономірність для зони полярних сяйв у Південній півкулі неможливо, оскільки там немає магнітних обсерваторій. За даними обсерваторій південної полярної шап- ки, як згадано вище, можна визначити екстре- мум ВВ(Т) у 1969 р. Обговорення. Визначені опорні роки віко- вих варіацій — це роки екстремумів сонячної активності, деякі з них збігаються з роками джерків, дані щодо яких опубліковано в літе- ратурі. Автори роботи [Le Huy еt al., 1998] на підставі аналізу даних багатьох обсерваторій вважають, що джерки є глобальним явищем. Іс- нує думка, що джерки мають джерела всереди- ні Землі [Головков, Симонян, 1989; Le Huy et al., 1998; Alexandresku et al., 1996; Mаndea, 2001], однак не всі дослідники дотримуються її [Mo- lin, Hodder, 1982]. Анхгел і Деметреску [Ang- hel, Demetrescu, 1980] різку зміну ВВ у 1969 р. трактують як вплив сонячної активності. Як указано вище, В. П. Головков і співавт. [Голо- вков, Симонян, 1989] також наголошували, що джерки статистично приурочені до максимумів сонячної активності. Постає питання — де зна- ходяться джерела джерків вікових варіацій? Вікові варіації мають декілька джерел. Перше джерело — зміна величини магнітного момен- ту центрального диполя та його переміщення. Зазначену зміну мають одночасно зафіксувати всі магнітні обсерваторії. Переміщення дипо- ля веде до збільшення ВВ у напрямку перемі- щення і до зменшення — у протилежному на- прямку. Цей процес легко змоделювати [Бра- гинский, 1982]. Другим джерелом регіональних змін ВВ може бути турбулентність на межі ядро—мантія [Рузмайкин и др., 1989]. Такий механізм може генерувати ВВ з періодом 80 і 100 років. Коливання з коротшими періодами екрануються мантією. Відомо, що у варіаціях сонячної активності також є періоди 80 років [Гибсон, 1977]. Третім джерелом змін ВВ є магнітосферно-іоносферні струми та індуко- вані ними струми у провідних шарах літосфе- ри. Величина складової від зовнішніх джерел залежить від широти магнітної обсерваторії. В роки великої геомагнітної активності внесок у ВВ від кільцевого магнітосферного струму най- більший на екваторі [Космическая…, 1976] і зменшується із збільшенням широти, причому на екваторі він відображується у горизонталь- ній складовій, на полюсі — у вертикальній. Ав- роральні електрострумені роблять найбільший внесок у ВВ на авроральних і субавроральних широтах залежно від різниці індексів західного (AL) та східного (AU) електроструменів. У се- редніх широтах зміна геомагнітної активності відображується у ВВ як горизонтальної, так і вертикальної компоненти. Рис. 2. Вікові варіації напруженості геомагнітного поля ВВ(Т) на магнітних обсерваторіях північної (THU, GDH) та південної (DRV, MAW) полярних шапок Землі, згладжені 3- і 11-річними біжними середніми. Рис. 3. Вікові варіації напруженості геомагнітного поля ВВ(Т) на магнітних обсерваторіях північної зони поляр- них сяйв TRO, DIK, TIK, BRW, згладжені 3- і 11-річними біжними середніми. ДИНАМІКА ВІКОВИХ ВАРІАЦІЙ ГЕОМАГНІТНОГО ПОЛЯ З ЧАСОМ Геофизический журнал № 6, Т. 38, 2016 157 Як зазначено вище, опорні роки ВВ(Т) збі- гаються з роками сонячної активності або за- пізнюються на 2—3 роки, внаслідок того що геомагнітна активність у деяких циклах за- пізнюється на 2—3 роки відносно сонячної [Joselуn, 1995]. Таке запізнення є результатом росту рекурентності сонячної активності на фазі спаду деяких циклів сонячної активності, що відображується у ВВ(Т) [Cумарук, Сумарук, 2009]. Опорні 1920 (1917), 1960 (1957), 2003 рр. (2000) запізнюються на 3 роки щодо максимумів сонячної активності, які вказано у дужках. На фазі спаду 19-го (1960 р.) і 23-го циклів (2000 р.) були потужні рекурентні геомагнітні екстрабу- рі [Ермолаев и др., 2005], що привело до зсуву максимуму геомагнітної активності на 3 роки. Даних щодо екстрабурі на фазі спаду 15-го циклу немає. Вісім опорних років збігаються з роками максимумів геомагнітної активності і тільки один рік (1986) збігся з мінімумом. Роки джерків ВВ, дані стосовно яких опубліковано в літературі, збігаються з опорними роками. Отже, можна зробити висновок, що джерки ВВ геомагнітного поля відбуваються в роки екс- тремумів сонячної і геомагнітної активності, важливу роль (можливо основну) в їх генерації відіграють зовнішні джерела. Висновки. Знайдено роки зміни знака згла- джених 3- і 11-річними біжними середніми ві- кових варіацій напруженості геомагнітного поля та їх перших похідних по часу. Опорними є 1907, 1920, 1936, 1947, 1960, 1969, 1979, 1986 та 2003 рр. Опорні роки зміни ВВ(Т) збігають- ся з роками екстремумів сонячної активнос- ті. Запізнення їх у 15-му (максимум сонячної активності був у 1917 р.), 19-му (максимум со- нячної активності був у 1957 р.), 23-му (макси- мум сонячної активності був у 2000 р.) циклах спричинені ростом рекурентності сонячної активності на фазах їх спаду. Опубліковані в літературі роки джерків у 1947, 1969 і 1979 рр. збігаються з відповідними опорними роками. На обсерваторіях Північної півкулі Землі ве- личина ВВ(Т) змінює знак у максимумах 14-го, 15-го, 18-го, 19-го, 21-го та 23-го циклів. У мак- симумах 19-го та 23-го циклів спостерігають- ся тільки перегини кривих ВВ(Т). Винятком є 1986 р., в якому перегини кривих ВВ(Т) спо- стерігали у мінімумі сонячної активності між 21 і 22 циклами. Таким чином, експирементальні дані чіт- ко вказують, що зовнішні джерела відіграють основну роль у зміні величини та знака віко- вих варіацій геомагнітного поля. Брагинский С. И. Аналитическое описание вековых вариаций геомагнитного поля и скорости вра- щения Земли. Геомагнетизм и аэрономия. 1982. Т. 22. № 1. С. 115—122. Гибсон Э. Спокойное Солнце. Москва: Мир, 1976. 510 с. Головков В. П., Симонян А. О. Джерки в вековых гео- магнитных вариациях на интервале 1930—1980 гг. Геомагнетизм и аэрономия. 1989. Т. 29. № 1. С. 164—167. Ермолаев Ю. И., Зеленый Л. М., Застенкер Г. Н., Пе- трукович А. А., Митрофанов И. Г., Литвак М. Л., Веселовский И. С., Панасюк М. И., Лазутин Л. Л., Дмитриев А. В., Жуков А. В., Кузнецов С. Н., Мяг- кова И. Н., Ушков Б. Ю., Курт В. Г., Гнездилов А. А., Горгуца Р. В., Маркеев А. К., Соболев Д. Е., Фо- мичев В. В., Кузнецов В. Д., Болдырев С. И., Чер- ток И. М., Боярчук К. А., Крашенинников И. В., Коломийцев О. П., Лещенко Л. Н., Белов А. В., Гайдаш С. П., Канониди Х. Д., Богачев С. А., Житник И. А., Игнатьев А. П., Кузин С. В., Опарин С. Н., Перцов А. А., Слемзин В. А., Сухо- древ Н. К., Шестов С. В., Тохчукова С. Х., Миха- лев А. В., Белецкий А. Б., Костылева Н. В., Черни- говская М. А., Гречнев В. В., Кудела К. Солнечные Список літератури и гелиосферные возмущения приведшие к силь- ной магнитной буре 20 ноября 2003 г. Геомагне- тизм и аэрономия. 2005. Т. 45. № 1. С. 23—50. Калинин Ю. Д. Вековые геоагнитные вариации. Но- восибирск: Наука, 1984. 160 с. Космическая геофизика. Под ред. А. Эгеланда. Мо- сква: Мир, 1976. 510 с. Ладынин А. В., Попова А. А. Квазипериодические флуктуации скорости векового хода геомагнит- ного поля по данным мировой сети обсерваторий за 1985—2005 гг. Геология и геофизика. 2008. Т. 49. № 12. С. 1262—1273. Орлов В. П., Ивченко М. И., Базаржапов А. Д., Коло- мийцева Г. И. Вековой ход геомагнитного поля для периода 1960—1965 гг. Москва: Изд. ИЗМИ РАН, 1968. 68 с. Рузмайкин А. А., Соколов Д. Д., Шукуров А. М. О при- роде вековых вариаций главного магнитного поля Земли. Геомагнетизм и аэрономия. 1989. Т. 29. № 6. С. 1001—1006. Сумарук Т. П., Сумарук П. В. Рекурентна геомагніт- на активність і великомасштабне магнітне поле Сонця. Космічна наука і технологія. 2009. Т. 15. № 1. С. 57—62. Ю. П. СУМАРУК, Т. П. СУМАРУК, Я. РЕДА 158 Геофизический журнал № 6, Т. 38, 2016 Сумарук Ю. П., Сумарук Т. П. Динаміка вікових ва- ріацій геомагнітного поля в полярних шапках Землі. Геодинаміка. 2013а. №2(15). С. 335—337. Сумарук Ю. П., Сумарук П. В. Особливості вікових варіацій геомагнітного поля в північній полярній частині Землі. Геофиз. журн. 2013б. Т. 35. № 12. С. 137—145. Шевнин А. Д., Левитин А. Е., Громова Л. И., Дремухи- на Л. А., Кайнара Л. Н. Солнечная циклическая вариация в магнитных элементах обсерватории «Москва». Геомагнетизм и аэрономия. 2009. Т. 49. № 3. С. 315—320. Alexandrescu M., Giber D., Hulot G., Le Mouël J.-L., Sar- acco G., 1996. Worldwide wavelet analysis of geo- magnetic jerks. J. Geophys. Res. 101, 21975—21994. Anghel M., Demetresku C., 1980. The effect of solar ac- tivity on the secular variations of the geomagnet- ic field in Romania. Phys. Earth Planet. Int. 22(1), 53—59. Le Huy M., Alexandrescu M., Hulot G., Le Mouël J.-L., 1998. On characteristics of successive geomagnetic jerks. Earth, Planets and Space 50, 723—732. Joselyn J. A., 1995. Geomagnetic activity forecasting: the state of art. Rev. Geophys. 33(3), 383—401. Mandea M., 2001. How well is the main-field secular variation know? Contrib. Geophys. Geod. 31(1), 233—243. Mandea M., Bellanger E., Mouël J.-L., 2000. A geomag- netic jerk for the end of the 20th century. Earth Planet. Sci. Lett. 183, 369—373. Molin S., Hodder B., 1982. Was the 1970 geomagnet- ic jerk of internal or external origin? Nature 296, 726—728. Sumaruk Yu. P., 2001. On external sources of secular variations of the Earth’s magnetic field. Contrib. Geophys. Geod. 31(1), 353—354. Sumaruk Yu. P., 2000. Sources of secular variations of the Earth’s magnetic field. Contrib. Geophys. Geod. 30(2), 158. Verbanac G., Luhr H., Rother M., Korte M., Mandea M., 2007. Contributions of the external field to the ob- servatory annual means and proposal to their correc- tions. Earth, Planets and Space 59, 251—257. Braginskiy S. I., 1982. Analytical description of the secular variation of the geomagnetic field and the rotation velocity of the Earth. Geomagnetizm i aer- onomiya 22(1), 115—122 (in Russian). Gibson E., 1977. The quiet Sun. Moscow: Mir, 408 p. (in Russian). Golovkov V. P., Simonian A. O., 1989. Jerk in the geo- magnetic variations at the interval 1930—1980 years. Geomagnetizm i aeronomiya 29(1), 164—167 (in Rus- sian). Ermolaev Yu. I., Zelenyy L. M., Zastenker G. N., Petru- kovich A. A., Mitrofanov I. G., Litvak M. L., Veselovs- Dynamics of temporal changes of geomagnetic field secular variations © Yu. P. Sumaruk, T. P. Sumaruk, 2016 Time changes of the geomagnetic field secular variations, cleaned by three and eleven years running means were studying. The years of the changes of sign secular variations and years of the changes of their velocity were found. It was shown that these years are observed at the solar activity extremeness and the secular variations jerks coincide with these years also. It made conclusion that jarks have great component due external sources. Key words: secular variations, jerks, solar activity, geomagnetic activity, Wolf numbers, magne- tospheric and ionospheric sources, fulcrum years. References kiy I. S., Panasyuk M. I., Lazutin L. L., Dmitriev A. V., Zhukov A. V., Kuznetsov S. N., Myagkova I. N., Ushkov B. Yu., Kurt V. G., Gnezdilov A. A., Gorgut- sa R. V., Markeev A. K., Sobolev D. E., Fomichev V. V., Kuznetsov V. D., Boldyrev S. I., Chertok I. M., Boyar- chuk K. A., Krasheninnikov I. V., Kolomiytsev O. P., Leshchenko L. N., Belov A. V., Gaydash S. P., Kanonidi Kh. D., Bogachev S. A., Zhitnik I. A., Ig- natiev A. P., Kuzin S. V., Oparin S. N., Pertsov A. A., Slemzin V. A., Sukhodrev N. K., Shestov S. V., Tokh- chukova S. Kh., Mikhalev A. V., Beletskiy A. B., Ko- styleva H. V., Chernigovskaya M. A., Grechnev V. V., Kudela K., 2005. Solar and geliospheric disturbances driving to the great magnetic storm at 20 november ДИНАМІКА ВІКОВИХ ВАРІАЦІЙ ГЕОМАГНІТНОГО ПОЛЯ З ЧАСОМ Геофизический журнал № 6, Т. 38, 2016 159 2003. Geomagnetizm i aeronomiya 45(1), 23 — 50 (in Russian). Kalinin Yu. D., 1984. Secular geomagnetic variations. Novosibirsk: Nauka, 160 p. (in Russian). Kosmical geophysics, 1976. Ed. A. Egeland. Moscow: Mir, 510 p. (in Russian). Ladynin A. B., Popova A. A., 2008. Quasiperiodic fluctua- tions of the velocity of the geomagnetic field secular variations on the data of the world net observato- ries for 1985—2005. Geologiya i geofizika 49(12), 1262—1273 (in Russian). Orlov V. P., Ivchenko M. I., Bazarzhapov A. D., Kolomiyt- seva G. I., 1968. Secular march of the geomagnetic field for 1960—1965. Moscow: Publ. IZMIRAN, 68 p. (in Russian). Ruzmaykin A. A., Sokolov D. D., Shukurov A. M., 1989. On the nature of the secular variations of the Earth’s main magnetic field. Geomagnetizm i aeronomiya 29(6), 1001—1006 (in Russian). Sumaruk T. P., Sumaruk P. V., 2009. Recurrent geomag- netic activity and large-scale magnetic field of the Sun. Kosmichna nauka i tekhnologiya 15(1), 57—62 (in Ukrainian). Sumaruk Yu. P., Sumaruk T. P., 2013a. Dynamics of the geomagnetic field secular variations at the polar caps of the Earth. Geodynamika 2(15), 335—337 (in Ukrainian). Sumaruk Yu. P., Sumaruk P. V., 2013b. Peculiarities of the geomagnetic field secular variations at the northern polar cap of the Earth. Geofizicheskiy zhurnal 35(12), 137—145 (in Ukrainian). Shevnin A. D., Levitin A. E., Gromova L. I., Dremukhi- na L. A., Kaynara L. N., 2009. Solar cyclic variation in the magnetic elements at the observatory «Mos- cow». Geomagnetizm i aeronomiya 49(3) 315—320 (in Russian). Alexandrescu M., Giber D., Hulot G., Le Mouël J.-L., Sar- acco G., 1996. Worldwide wavelet analysis of geo- magnetic jerks. J. Geophys. Res. 101, 21975—21994. Anghel M., Demetresku C., 1980. The effect of solar ac- tivity on the secular variations of the geomagnet- ic field in Romania. Phys. Earth Planet. Int. 22(1), 53—59. Le Huy M., Alexandrescu M., Hulot G., Le Mouël J.-L., 1998. On characteristics of successive geomagnetic jerks. Earth, Planets and Space 50, 723—732. Joselyn J. A., 1995. Geomagnetic activity forecasting: the state of art. Rev. Geophys. 33(3), 383—401. Mandea M., 2001. How well is the main-field secular variation know? Contrib. Geophys. Geod. 31(1), 233—243. Mandea M., Bellanger E., Mouël J.-L., 2000. A geomag- netic jerk for the end of the 20th century. Earth Planet. Sci. Lett. 183, 369—373. Molin S., Hodder B., 1982. Was the 1970 geomagnet- ic jerk of internal or external origin? Nature 296, 726—728. Sumaruk Yu. P., 2001. On external sources of secular variations of the Earth’s magnetic field. Contrib. Geophys. Geod. 31(1), 353—354. Sumaruk Yu. P., 2000. Sources of secular variations of the Earth’s magnetic field. Contrib. Geophys. Geod. 30(2), 158. Verbanac G., Luhr H., Rother M., Korte M., Mandea M., 2007. Contributions of the external field to the ob- servatory annual means and proposal to their correc- tions. Earth, Planets and Space 59, 251—257.

Динаміка вікових варіацій геомагнітного поля з часом

Institution

Ähnliche Einträge