Academic literature on the topic 'Геомагнитное поле'

Космические лучи являются одним из важных факторов, определяющих космическую погоду. Их жесткости обрезания сильно изменяются под воздействием состояния магнитосферы Земли и межпланетного космического пространства. В данной работе представлены изменения геомагнитных порогов, рассчитанные для периода сильной геомагнитной бури 7–8 сентября 2017 г.. Модельные вертикальные эффективные геомагнитные пороги были получены методом траекторных расчетов в магнитном поле возмущенной магнитосферы (Цыганенко Ts01) для ряда станций. Проведено сравнение их с жесткостями обрезания, полученными методом спектрографической глобальной съемки по данным мировой сети нейтронных мониторов. Проведен анализ временных вариаций геомагнитных порогов ΔR и корреляции их с параметрами межпланетного магнитного поля (ММП) и солнечного ветра (СВ), которая различна на разных фазах бури и отличается от корреляции, посчитанной на масштабе всей бури. На главной фазе превалирует влияние ММП, в частности Bz компоненты, а на восстановительной фазе – динамических параметров СВ, а именно, давления P и плотности N. Это связано с тем, что во время бури в ответ на изменения параметров СВ и ММП развиваются глобальные токовые системы, которые эволюционируют во времени. При этом формирование, интенсификация и дальнейший распад этих токовых систем происходит не одномоментно, а на различных временных масштабах.

В исследовании рассмотрены особенности генерации высокоширотных геомагнитных возмущений, вызываемых оболочками магнитных облаков (МО) солнечного ветра представляющих собой горячую и плотную турбулентную плазму с сильными флуктуациями компонент межпланетного магнитного поля. Для этих целей выполнены нейросетевые классификационные эксперименты по сопоставлению динамики параметров оболочек магнитных облаков с динамикой аврорального AL-индекса еще до развития глобального геомагнитного возмущения. Результаты, полученные искусственным интеллектом, согласуются с физическими представлениями о процессах развития высокоширотной геомагнитной активности под действием турбулентной среды оболочек магнитных облаков на земную магнитосферу.

Strong meteorological disturbances in the atmosphere, accompanied by the generation of waves and turbulence, can affect ionospheric plasma and geomagnetic field. To search for these effects, we have analyzed electromagnetic measurement data from low-orbit Swarm satellites during flights over the typhoon Vongfong 2014. We have found that there are “magnetic ripples” in the upper ionosphere that are transverse to the main geomagnetic field fluctuations of small amplitude (0.5–1.5 nT) with a predominant period of about 10 s caused by small-scale longitudinal currents. Presumably, these quasiperiodic fluctuations are produced by the satellite’s passage through the quasiperiodic ionospheric structure with a characteristic scale of ~70 km induced by the interaction of acoustic waves excited by the typhoon with the E-layer of the ionosphere. In one of the flights over the typhoon, a burst of high-frequency noise (~0.3 Hz) was observed, which can be associated with the excitation of the ionospheric Alfven resonator by atmospheric turbulence.

В статье обсуждаются возможность проявления очередной инверсии геомагнитного поля (ГМП) и его некоторые особенности. Дипольное поле (ДП) приблизится к нулевой отметке, которую достигнет примерно в 3500 году. С 1500 года, на фоне понижения ДП происходит рост октупольного и квадрупольного компонент ГМП и их суммы (О+К). ДП, согласно нашей модели геомагнетизма, после прохождения нулевой отметки начнет расти с обратным знаком и противодействовать (О+К) полю, понижая его уровень до нуля. В этот момент (≈ 6000 год) поле (N) будет иметь минимальную величину. Затем начнется рост ДП обратного значения (R). Инверсия закончится при достижении этим полем устойчивой величины. The possibility of a new reversal of the geomagnetic field (GMF) and some of its features are discussed. In 3500 the dipole field (DF) will become near zero. Since 1500, along with the decrease of DF, there has been an increase of the octupole and quadrupole components of the GMF as well as their sum (O+Q). According to our model of geomagnetism, after passing the zero the reversing DF will start its rise counteracting the (O+Q) field and lowering its value to zero. In about 6000 the total field DF+O+Q (N) will be minimum. After DF reaches a stable value the reversal will complete.

Показано, что 30-минутная инкубация суспензии нейтрофилов в «нулевом» магнитном поле, создаваемом системой магнитных экранов из пермаллоя (остаточное постоянное магнитное поле не превышает 20 нТл), приводит к существенному снижению (на 48%) интенсивности ее люцигенин-зависимой хемилюминесценции, определенной сразу после окончания воздействия гипомагнитных условий. Через 20 мин после пребывания в гипомагнитных условиях (при последующей 20-минутной инкубации нейтрофилов в геомагнитном поле) степень проявления различий между контрольными и опытными образцами полностью сохраняется. При увеличении длительности последующей после пребывания в «нулевом» магнитном поле инкубации экспериментальных образцов в геомагнитном поле (постоянное поле 44 мкТл) до 40 и 60 мин различия между ними и соответствующими контрольными группами образцов уменьшаются до 32 и 22%.

The article considers the influence of large atmospheric processes on the ionosphere by the example of tropical typhoon Vongfong 2014. We use data obtained from three SWARM satellite missions (450–500 km altitude). We discuss two possible mechanisms of transfer of atmospheric disturbances to ionospheric heights. The first mechanism is the generation of acoustic-gravity waves (AGWs); the second mechanism considers the excitation of electric fields in the atmosphere. We propose new techniques for detecting the ionospheric response to AGW, which rely on low-orbit satellite data. The first technique is based on determination of relative electron density variations in the frequency band from 15 to 150–180 s, corresponding to certain scales of AGW. The second technique estimates space-time derivatives of the electron density, measured by two nearby SWARM satellites. We present and estimate the characteristic magnitudes of ionospheric response effects, their localization and spatial-temporal characteristics for the large tropical cyclone under study.

Введение: Для получения информации о параметрах глубинных проводящих зон Воронежского кристаллического массива (ВКМ) и сопряженных структур использовались вариации геомагнитного поля. В работе рассматриваются обобщѐнные результаты магнитотеллурических исследований территории ВКМ, обработанные по методике У. Шмукера. Методика: Обработка экспериментального материала, основанная на анализе геомагнитных вариаций в частотной области, включала расчет комплексных передаточных функций по методике У. Шмукера. Результаты: По полученным данным построены карты векторов индукции и возмущения для Т = 1800 с. Приведен анализ структуры геомагнитного поля в пределах различных блоков Воронежского кристаллического массива. К северу от г. Тамбова наблюдается крупная аномалия геомагнитных вариаций, получившая название как Тамбовская аномалия электропроводности. К сочленению Белгородско-Михайловского и Крупецкого макроблоков в пределах мегаблока КМА приурочена Обоянская аномалия, характеризующая характер глубинной электропроводности. Заключение: В пределах ВКМ выявлены аномалии электропроводности на различных уровнях земной коры, которые обусловлены объектами разной природы. В пределах Обоянской и Орловской аномалий, обусловленных графитизированными сланцами с флюидами, отмечены зоны чередования знакопеременных плотностных аномалий в верхней коре. Они формируют области аномальных напряжений в осадочном чехле над зонами пониженной плотности кристаллического фундамента с вероятным размещением в них месторождений углеводородов.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.05 – теоретическая электротехника. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена математическому моделированию явления ослабления статического геомагнитного поля (ГМП) в помещениях жилых домов и разработке рекомендаций по методам его нормализации до безопасного уровня. Полученные в диссертации результаты в совокупности составляют существенный вклад в решение научно-прикладной задачи теоретической электротехники по моделированию явления ослабления ГМП стальными ферромагнитными элементами конструкций домов и разработки рекомендаций по методам нормализации ГМП в помещениях до безопасного для людей уровня. Основные результаты выполненных в диссертации исследований и практических разработок использованы при выполнении тематического плана ГУ "ИТПМ НАН Украины", в Институте гигиены и медицинской экологии им. А. Н. Марзеева НАМН Украины при разработке "Государственных санитарных правил и норм защиты населения от влияния электромагнитных излучений", при проектировании и строительстве в г. Харькове современных каркасно-монолитных жилых домов с безопасными условиями проживания (ООО "АВУАР"). Результаты работы рекомендованы к применению научным и промышленным учреждениям и предприятиям, выполняющим разработку методов и средств моделирования, расчета и нормализации статического ГМП в жилых домах, проектирующим современные жилые дома с безопасными условиями проживания по магнитному полю.
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.09.05 – theoretical electrical engineering. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to mathematical modeling of the phenomenon of weakening of the static geomagnetic field (GMF) in residential homes and to the development of recommendations on how to normalize it to a safe level. The modeling of weakening of the GMF was performed with the help of the equivalent charges method. The cylindrical ferromagnetic column was taken as an example. In the framework of this technique the problem of calculation of the GMF’s induction weakened by extended ferromagnetic elements was solved. The physical parameters of the ferromagnetic column which effect the weakening of GMF are determined. The conditions under which GMF is reduced to the safety level are also determined. This is due to the changes of the GMF’s geometry and reducing of initial magnetic permeability of its material. The Arcadiev method of the effective magnetic permeability for modeling of magneticfield of reinforced concrete columns and intermediate floors was developed. The numerical modeling of static GMF in premises of houses with reinforced concrete structures was performed. The numerical results were experimentally confirmed. The recommendations for normalizing of GMF for creating safe and comfortable living conditions are given. These recommendations should be taken into account in designing modern premises of houses.

Дисертація присвячена дослідженню тонкої структури локального аномального магнітного поля та його природи у межах нафтогазових і перспективних структур Центральної частини Дніпровсько-Донецької западини (ДДЗ). На основі вивчення магнітної сприйнятливості теригенно-карбонатних товщ нижнього карбону встановлено, що пошарово-латеральна мінливість магнітної сприйнятливості гірських порід на родовищах вуглеводнів і перспективних структурах Південної і Північної припортових зон Центральної частини ДДЗ є неоднорідною і обумовлена не лише зміною літолого-формаційного виповнення, палеотектонічних і палеофаціальних умов утворення відкладів, але й їхньою нафтогазоносністю. Родовища вуглеводнів і перспективні структури із покладами вуглеводнів у нижньокам'яновугільному нафтогазоносному комплексі у межах Південної і Північної прибортових зон Центральної частини ДДЗ супроводжуються локальними додатніми магнітними аномаліями ΔТа амплітудою від 4 до 6 нТл, шириною від 3 до 6 км, куполовидної та хвилеподібної морфології. На основі інтерпретації отриманих даних та побудови геомагнітних моделей зроблено висновок про те, що над досліджуваними родовищами та перспективними структурами формуються магнітні неоднорідності епігенетичного походження, які відображені у тонкій структурі аномального магнітного поля характерними амплітудно-частотними характеристиками. Використання геомагнітних даних для пошуків родовищ нафти та газу, що включають високоточну наземну магнітну зйомку і капаметрію є доцільним до залучення у комплекс геофізичних методів вивчення нафтогазоносності теологічних структур та побудови їх геофізичних моделей.
Диссертация посвящена исследованию тонкой структуры локального аномального магнитного поля и его природы над нефтегазовыми и перспективными структурами Южной и Северной прибортовых зон Центральной части Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ). Актуальность выбранной темы обусловлена необходимостью дополнения сейсморазведки при поисках углеводородов в сложных геологогеофизических условиях данными геохимии, електроразведки, а также магниторазведки. Практика использования высокоточной магнитометрии в разных осадочных басейнах мира доказала высокие возможности этого метода при поисках месторождений углеводородов. В условиях ДДВ геомагнитный метод пока не находит широкого применения, что связано со слабой изученностью структуры аномального магнитного поля над месторождениями нефти и газа, неоднозначностью интерпретации локальных магнитных аномалий и установлением их связи с нефтегазоносностью. С целью изучения магнитных свойств горных пород в зонах месторождений углеводородов и построения магнитной модели проведены массовые измерений магнитной восприимчивости керна из скважин на отдельных месторождениях и перспективных участках в пределах Южной и Северной прибортовых зон Центральной части Днепровско-Донецкой впадины. Отмечено, що послойно-латеральная изменчивость магнитной восприимчивости теригенно-карбонатных толщ нижнего карбона на исследуемых структурах обусловлена не только изменениями литологического состава пород, условиями образования, но также их нафтегазоносностью. В контурах нефтегазоносности по результатам исследований наблюдается уменьшение значений и дисперсий магнитной восприимчивости виделенных по вертикали и латерали литомагнитных горизонтов среднего палеозоя. Причиной нивелирования значений магнитной восприимчивости пород над залежами углеводородов являются химические процессы в зоне восстановления, которые ведут к образованию пирита и уменшению намагничености осадочной толщи. С помощью высокоточной наземной магнитной съемки установлено, что над месторождениями нефти и газа, а также перспективными структурами в пределах Южной и Северной прибортовых зон Центральной части Днепровско-Донецкой впадины, наблюдаются локальные магнитные аномалии ΔТа в основном положительные, амплитудой от 4 до 6 нТл, шириной от 3 до 6 км, куполообразной и волнообразной формы. В пространстве максимумы виделенных аномальных эффектов ΔТа часто смещены от свода исследованных структур по горизонтам нижнего карбона и тяготеют к рифогенным структурам с залежами нефти и газа, тектоническим нарушениям, которые экранируют залежь. С помощью геомагнитного моделирования построены модели исследуемых структур. Показано, что наблюденное локальное аномальное магнитное поле месторождений и перспективных структур в пределах Южной и Северной прибортовых зон Центральной части ДДВ лучше всего апроксимируется моделью, которая включает магнитную неоднородность эпигенетического происхождения в предполагаемой зоне окисления на небольших глубинах (до 1 км от дневной поверхности). Сделан вывод о том, что особенности морфологии и частотные характеристики тонкой структуры аномального магнитного поля в пределах месторождений углеводородов Центральной части ДДВ свидетельствуют о их генетической связи с нефтегазоносности теригенно-карбонатных толщ нижнего карбона. Использование геомагнитных данных, для поисков месторождений нефти и газа, что включает высокоточную наземную магнитную съемку и каппаметрию является целесообразным в комплексе геофизических методов для изучения нефтегазоносности геологических структур и построения их геофизических моделей.
The dissertation concerns investigations of a local anomalous magnetic field’s thin structure and the nature of anomalous magnetic field in limits of oil and gas deposits and perspective structures of the Central part of the Dniepro-Donets Depression (DDD). On the base of investigations of magnetic susceptibility for terrigenous-carbonate layers in the Lower Carboniferous was defined, that layer-lateral variability of rocks magnetic susceptibility in hydrocarbon deposits and perspective structures in the Southern and Northern board areas of the DDD Central part are heterogeneous and caused not only by lithological-formation variations, paleotectonie and paleofacial conditions of formation, but by their oil-and-gas content too. Hydrocarbon deposits and perspective structures with hydrocarbon deposites in the Lower Carboniferous complex in the Southern and Northern board areas of the DDD Central part are accompanied by local positive magnetic anomalies ΔTa (4 - 6 nT), 3-6 km wide with dome and wave-like morphology. On the base of obtained data interpretation and geomagnetic modeling it was concluded, that upon investigated deposits and perspective structures were formed magnetic heterogeneities of epigenetic origin, reflected in anomalous magnetic field thin structure with specific amplitude-frequency features. Usage of geomagnetic data for oil and gas deposits searching (including high-precision surface magnetic survey and χ-metering) are required to be include in the complex of geophysical investigations of oil-and-gas content of geological structures and creation of their geophysical models.

В рамках нашего исследования было проведено сравнение вариаций числа корональных выбросов массы (КВМ) и крупномасштабных событий в солнечном ветре с суммарным числом внезапных импульсов в геомагнитном поле SI и внезапных начал геомагнитных бурь SSC в 23 и 24 циклах солнечной активности (CA). Сопоставлены вариации чисел солнечных пятен (чисел Вольфа) с циклическими вариациями появления КВМ за каждый месяц наблюдений коронографов LASCO в 23 и 24 циклах солнечной активности. Так же было исследовано соотношение изменений суммарного числа КВМ различного углового размера с суммарным числом зарегистрированных приходов к Земле межпланетных ударных волн, вызвавших внезапные импульсы в геомагнитном поле (SI) или внезапные начала геомагнитных бурь (SSC), и с суммарным числом крупномасштабных событий в солнечном ветре таких, как EJECTA и МС (Magnetic cloud) согласно каталогу ИКИ.

Впериоды магнитосферных суббурь зарегистрированы одновременные возмущения полного электронного содержания и горизонтальной компоненты геомагнитного поля в диапазоне периодов Рс6, возникающие в интервалы взаимодействия магнитосферы Земли с турбулентной оболочкой магнитных облаков. Вейвлет анализ возмущений межпланетного магнитного поля, скорости и плотности плазмы солнечного ветра свидетельствует о существовании в межпланетной среде колебаний с такими же периодами.

Детектор «ТУС» был запущен в апреле 2016 года на борту спутника «Ломоносов». Прибор представляет собой высокочувствительный телескоп с площадью зеркала 2 м2и высоким временным разрешением (0.8 мкс). Поле зрения прибора 6400 км2, угловое разрешение 10 мрад, что соответствует квадрату 5×5 км на поверхности Земли. Спутник «Ломоносов» имеет полярную солнечно-синхронную орбиту с наклонением 97.6°, что позволяет проводить измерения вплоть до самых высоких широт на теневой стороне орбиты. Электроника детектора реализует несколько режимов работы, отличающихся временным разрешением (от 0.8 мкс до 6.6 мс) и позволяет регистрировать оптические явления различных временных масштабов. В данной работе проведен анализ УФ свечения в полярных областях северного полушария (50–80 градусов с.ш.), измеренного в режиме с временным разрешением 6.6 мс и длительностью развертки 1.7 с. Проанализированы около 2500 наблюдений в широком диапазоне долгот. Отобраны события, в которых наблюдается пространственно-временная динамика сигнала (пульсации УФ свечения), отличная от стационарного шума, антропогенных источников и отражений света от облачного покрова. Проведен анализ расположения выделенных событий относительно аврорального овала и показано, что они возникают в условиях повышенной геомагнитной активности и расположены на субавроральных широтах. Пространственные структуры локализованы в поле зрения прибора и имеют поперечный размер порядка 10 км, а частота пульсаций составляет 1–10 Гц.