Исследование средне- и мелкомасштабных структур в плазме солнечного ветра по многоспутниковым наблюдениям тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.03.03, кандидат физико-математических наук Далин, Петр Александрович

• Далин, Петр Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Далин, Петр Александрович

Введение.

Актуальность темы.

Исторический обзор. Начало исследования солнечного ветра.

Исследования солнечного ветра с помощью космических аппаратов.

Постановка задачи: а) изучение свойств среднемасштабных структур в солнечном ветре. б) исследование резких и больших импульсов потока плазмы.

Глава 1. Используемые данные.

1.1. Приборы и методы получения данных

1.1.1. Космические аппараты.

1.1.2. Прибор ВДП.

1.1.3. Конструкция цилиндра Фарадея.

1.1.4. Снижение фототока в датчике прибора ВДП.

1.1.5. Определение скорости потока ионов солнечного ветра.

1.2. Используемые данные.

1.3. Методы решения задачи

1.3.1. Корреляционный анализ для исследования солнечного ветра.

1.3.2. Мультифакторный анализ данных.

Глава 2. Исследование среднемасштабных структур в солнечном ветре.

2.1. Примеры сопоставления временного хода потоков ионов и скорости солнечного ветра по данным измерений ИНТЕРБОЛ-1, IMP 8 и WIND.

2.2. Статистика значений потока ионов.

2.3. Статистика коэффициентов корреляции.

2.4. Статистика корреляционных сдвигов для максимальных значений коэффициента корреляции.

2.5. Анализ факторов, влияющих на корреляцию потоков плазмы в солнечном ветре.

2.5.1. Физические факторы, влияющие на уровень корреляции в плазме.

2.5.2. Зависимость корреляции в плазме солнечного ветра от геометрических факторов.

2.6. Соотношение уровней корреляции плазмы солнечного ветра и межпланетного магнитного поля.

2.7. Определение ориентации структур плазмы в солнечном ветре.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование средне- и мелкомасштабных структур в плазме солнечного ветра по многоспутниковым наблюдениям»

Солнечный ветер является основным агентом переноса возмущений от солнечной короны до магнитосферы Земли. Солнце теряет свою энергию в значительной степени в виде потоков электромагнитного излучения в видимом и инфракрасном диапазонах (интегральная светимость Солнца 3.9-1033 эрг/с). При этом энергетические потери Солнца, связанные с испусканием солнечного ветра, составляют небольшую часть около 5 • 1027 эрг/с, по порядку величины только 10" от полной светимости. Однако, именно наблюдаемые значительные и быстрые вариации параметров солнечного ветра (главным образом, плотности) и межпланетного магнитного поля (в основном, северо-южной компоненты) приводят к изменению состояния магнитосферы Земли, начиная от слабых возмущений в лобовой ее части и заканчивая крупномасштабными геомагнитными бурями.

В свою очередь, изменения геомагнитного поля и другие магнитосферно-ионосферные возмущения влияют (иногда катастрофически) на жизнедеятельность человека и технотронную сферу. По этой причине в последнее десятилетие исследование вариаций солнечного ветра в пространстве и во времени стремительно развивается и вызывает интерес не только у научного сообщества, но и у населения в целом, приобретая прикладной характер.

В последние несколько лет проводится почти постоянный мониторинг солнечного ветра в различных областях космического пространства как около Земли, так и на довольно значительном удалении в сторону Солнца вблизи плоскости эклиптики, а также, в отдельные периоды, и на высоких солнечных широтах. Средние параметры состояния межпланетной среды хорошо известны, собраны в большие базы данных и доступны пользователю через Интернет. Однако главная в этой области исследования проблема предсказания космической погоды остается еще, в значительной мере, нерешенной.

Несмотря на принципиальное теоретическое понимание механизмов образования и распространения солнечного ветра, а также на значительные успехи в экспериментальном исследовании свойств солнечного ветра, до сих пор остаются неясными вопросы об изменчивости солнечного ветра и о масштабах его неоднородностей, а также о факторах, влияющих на эти характеристики. Принципиальным моментом в исследованиях такого рода является невозможность разделения пространственных и временных изменений при наблюдении на одном космическом аппарате. Напротив, измерения параметров межпланетной среды на нескольких космических аппаратах позволяют исследовать корреляционные свойства, временную динамику и пространственные размеры неоднородностей в плазме и магнитном поле солнечного ветра. Решение данных задач является одним из основных современных направлений в исследовании проблемы солнечного ветра и, несомненно, будет способствовать улучшению прогнозирования космической погоды.

Цель работы

Цель диссертационной работы заключалась в экспериментальном исследовании среднемасштабных и мелкомасштабных структур в плазме солнечного ветра, в определении постоянной времени и корреляционных длин для среднемасштабных плазменных структур, в изучении факторов, влияющих на уровень изменчивости таких структур, а также в анализе свойств резких и больших изменений плотности плазмы солнечного ветра.

Содержание работы

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Объем диссертации 134 страницы, включая 63 рисунка, 4 таблицы и список литературы из 107 библиографических ссылок.

Заключение диссертации по теме «Физика Солнца», Далин, Петр Александрович

Выводы работы

На основе большого массива экспериментальных данных о состоянии плазмы солнечного ветра и межпланетного магнитного поля, полученных с борта КА ИНТЕРБОЛ-1, IMP 8 и WIND, в работе проведено исследование средне- и мелкомасштабных плазменных структур. Одновременные многоспутниковые наблюдения позволяют разделить пространственные неоднородности и временные вариации в структурах плазмы и магнитного поля различного масштаба, оценивать характерные размеры таких структур, исследовать степень корреляции плазмы и магнитного поля. Данная информация может быть полезной для фундаментальных исследований плазмы межпланетной среды, солнечной короны, и возможно, более глубоких слоев солнечной атмосферы. С другой стороны, сведения о пространственных и временных вариациях параметров солнечного ветра являются ценным фактическим материалом для прикладных исследований в системе солнечно-земных связей. Учитывая возросший интерес в последнее десятилетие к прогнозированию "космической погоды", особенную роль приобретает надежность предсказания состояния солнечного ветра на основе данных, полученных от удаленного от Земли монитора.

При исследовании среднемасштабных структур в плазме солнечного ветра были получены следующие результаты:

1. Корреляционный анализ длинных временных рядов параметров плазмы солнечного ветра по данным трех КА показал, что величина потока ионов (плотности плазмы), как правило, хорошо коррелирует: средний коэффициент корреляции равняется 0.75±0.03 с уровнем значимости 95%. Корреляция выше 0.8 наблюдается в 52% случаев. Вариации магнитного поля коррелируют почти также: средний коэффициент корреляции равняется 0.71±0.03, корреляция выше 0.8 наблюдается в 44% случаев. Явление вмороженности магнитных силовых линий в плазму, как одно из важнейших МГД - приближений, соблюдается в только при усреднении значительной совокупности данных. Реальные же измерения показывают, что поведения плазмы и магнитного поля в отдельных событиях могут сильно различаться как во временной динамике, так и в соотношении изменений интенсивностей.

2. Исследование физических факторов, влияющих на уровень корреляции потока ионов (плотности) показало, что наиболее значимыми являются вариация плотности плазмы или потока ионов, направление вектора ММП к линии Солнце-Земля ("конусный" угол), величина направленной скорости солнечного ветра.

В соответствии с проведенными исследованиями условно потоки плазмы в солнечном ветре можно классифицировать по двум типам возмущенности: с малыми вариациями (относительная амплитуда 10 - 20%) и низким, в среднем, значением коэффициента корреляции, и с большими вариациями (относительная амплитуда более 30%), для которых характерна высокая величина корреляции - более 0.8.

Для прогнозирования корреляции плазмы в солнечном ветре по программе космической погоды предложены два критерия для параметров плазмы: первый относительное изменение величины потока (или плотности) составляет 30% от

8 2 1 среднего значения; второй - величина потока ионов равняется 4-10 см" с" , что составляет для плотности значение 10 см"3 при средней скорости 400 км/с. При RSD>30% и F>4-108 см"2с"1 (п>10 см"3) на б-ти часовом интервале с большой вероятностью будет наблюдаться хорошая корреляция (более 0.8).

Направление вектора ММП к линии Солнце-Земля влияет на величину корреляции потока плазмы. При среднем направлении вектора близком к перпендикулярному наблюдаются более высокие значения корреляции. Исчерпывающее объяснение этого эффекта на данный момент не установлено. Зависимость величины корреляции от направления магнитного поля, частично, можно объяснить следующим: обнаружено возрастание относительной величины вариаций плотности (потока) плазмы с увеличением конусного угла ММП. В случае больших конусных углов ММП (вектор магнитного поля поворачивается более перпендикулярно к линии Солнце-Земля) вариации в плазме усиливаются, что приводит (как было показано в работе) к возрастанию уровня корреляции потока плазмы.

Установлено влияние направленной скорости среднемасштабных структур на уровень корреляции в плазме. Исследования показали, что низкоскоростные потоки (300-450 км/с) в солнечном ветре достаточно хорошо коррелируют, тогда как высокоскоростные (550-700 км/с) потоки обладают несколько худшей коррелированностью. Границей является значение скорости около 500 км/с. Объяснить этот эффект можно на основе обнаруженной зависимости относительной величины вариации плотности плазмы от значения переносной скорости солнечного ветра. При уменьшении величины скорости ветра относительные вариации плотности возрастают, что приводит (как было установлено в работе) к увеличению величины корреляции потока плазмы.

3. Исследование зависимости уровня корреляции от расстояний между КА показало: а) Величина коэффициента корреляции потока ионов (плотности) слабо зависит от расстояния между КА вдоль линии Солнце-Земля до 250 Ле. Таким образом, среднемасштабные структуры плазмы в солнечном ветре не претерпевают существенных изменений от точки либрации Ы до Земли, т.е. временная постоянная для этих структур заведомо больше одного часа. б) Установлена слабая, но уверенная зависимость корреляции плазмы от расстояния между КА в плоскости УЪ. Среднее значение коэффициента корреляции уменьшается на 8% при увеличении расстояния от 0 до 100 Яе. Экстраполируя это изменение до 1000 Ле можно оценить корреляционную длину для среднемасштабных плазменных структур, которая оказалась равной по порядку величины 800 Яе (или около 5 млн км) перпендикулярно направлению движения. В проекции на поверхность Солнца этот масштаб соответствует типичному размеру супергранул 20-30 тысяч км. в) Для прагматических целей прогнозирования космической погоды определены условные корреляционные масштабы в плазме солнечного ветра, на которых значение корреляции потока уменьшается от 0.7 до 0.6 ("слабое" уменьшение корреляции), от 0.7 до 0.5 ("среднее" уменьшение корреляции) и от 0.7 до 0.3 ("сильное" уменьшение корреляции). Диапазоны масштабов для этих трех критериев соответственно составляют: 1) 120-140 11е 2) 270-300 Яе 3) 600-800 Яе. Используя эти значения, можно предсказывать средний уровень коррелированности структур плазмы солнечного ветра с заданной точностью.

4. Изучен вопрос об ориентации плазменных структур в солнечном ветре. Обнаружено, что наклон структур плазмы, обусловленный процессом коротации, составляет, в среднем, около 10°, что приблизительно в 4 раза меньше угла наклона паркеровской магнитной спирали в 45° на орбите Земли. При этом структуры плазмы имеют собственную ориентацию к направлению перпендикулярному своему движению, в среднем, на угол около 27°. Количество структур с положительным наклоном (ориентация паркеровской спирали) составляет около 70%, а структур с отрицательным наклоном только 30%. Такое различие в ориентации'по знаку может быть объяснено влиянием коротации, закручивающей структуры плазмы дополнительно в положительном направлении, т.е. в направлении средней ориентации межпланетного магнитного поля.

5. Исследование мелкомасштабных плазменных структур показало, что: а) В солнечном ветре на орбите Земли наблюдаются резкие и большие импульсы плотности (или потока) с частотой приблизительно равной одному импульсу за 2-3 дня. Величина плотности в этих импульсах может изменяться от десятков процентов до нескольких раз. Характерная длительность таких импульсов составляет от десятков минут до 1 часа, что в пространственном масштабе эквивалентно диапазону от сотен тысяч до 1 миллиона километров. б) Особенностью больших импульсов плотности является наличие резких передних и задних фронтов с длительностью от нескольких секунд до десятков минут. Статистическое исследование показало, что наиболее вероятная длительность возрастания (убывания) величины плотности составляет 10-50 секунд. Наблюдаются также и более короткие фронты с длительностью около нескольких секунд. Пространственный размер для самых коротких фронтов составляет около 20 гирорадиусов протона. Наибольшее число фронтов показывает изменение плотности в 40-60%.

Научная новизна работы

На основе большого числа экспериментальных данных в данной работе впервые была определена величина корреляции для значений потока ионов плазмы солнечного ветра, измеренных одновременно тремя широко разнесенными в пространстве космическими аппаратами, и установлены физические и геометрические факторы, влияющие на величину этой корреляции. Впервые получена оценка размера неоднородностей плазмы в плоскости, перпендикулярной к направлению их движения, а также оценена временная постоянная для среднемасштабных структур плазмы. Впервые детально исследованы резкие фронты, ограничивающие большие импульсы плотности плазмы и определены их основные статистические характеристики.

Научная и практическая ценность работы

Исследование факторов, влияющих на уровень вариаций плазмы солнечного ветра, имеет важное значение для понимания динамических процессов, происходящих в солнечном ветре на пути его распространения от Солнца к Земле. Полученные на основе экспериментальных данных результаты работы могут быть применены для разработки теории возмущений плазмы солнечного ветра, уточнения МГД приближений, описывающих средние изменения в течении плазмы солнечного ветра.

Определены критерии, влияющие на уровень корреляции плазмы, а также получены оценки размеров плазменных структур. Эти величины являются весьма важными параметрами для задачи прогнозирования космической погоды в прикладном аспекте, в частности, для оценки надежности предсказаний прихода к Земле возмущений солнечного ветра на основе измерений на удаленном от Земли мониторе (например, в точке либрации LI).

Личный вклад

Диссертантом была разработана методика подготовки данных и проведен корреляционный анализ длинных временных рядов (за период 1995-98 гг.) параметров плазмы солнечного ветра, полученных с борта аппарата ИНТЕРБОЛ-1, в сопоставлении с аналогичными измерениями на аппаратах IMP 8 и WIND.

Им лично были выполнены многочисленные расчеты и получены все результаты, вошедшие в диссертацию. В работах, выполненных с соавторами, все соавторы внесли равный научный вклад.

Апробация работы

Результаты диссертации докладывались автором на семинаре ИЗМИР АН в 2000 г., на двух ассамблеях Американского Геофизического Союза (Бостон, 1998, 1999), на трех международных молодежных конференциях по физике плазмы (Прага, 1996, 1997, 1999), на двух международных конференциях по проблемам reo космоса (Петербург, 1997, 2000), на двух международных симпозиумах по проекту ИНТЕРБОЛ-1 (Звенигород, 1999; Киев, 2000), на международной конференции по физике космоса (Франция, Медон, 2000), на международной конференции по проблеме космической опасности (Крит, 2000), на двух международных молодежных конференциях по астрономии и космической физике (Киев 1999, 2001). Основные результаты диссертации опубликованы в 19 работах.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Анализ большого числа одновременных измерений параметров плазмы солнечного ветра, полученных с борта трех широко разнесенных в пространстве космических аппаратов, показывает, что средний коэффициент корреляции для потока ионов составляет 0.75, а для напряженности межпланетного магнитного поля - 0.71.

2. Исследование физических факторов, влияющих на уровень корреляции потока ионов (плотности), показало, что наиболее значимыми являются, в первую очередь, величина вариаций потока ионов (или плотности плазмы), а затем наклон вектора ММП к линии Солнце-Земля ("конусный" угол) и величина переносной скорости солнечного ветра.

3. На основе исследований зависимости уровня корреляции от расстояний между КА установлено что: а) Величина коэффициента корреляции потока ионов (плотности) слабо зависит от изменения расстояния между КА вдоль линии Солнце-Земля от нескольких радиусов Земли (11е) до 250 Яе. Следовательно, среднемасштабные структуры плазмы в солнечном ветре не претерпевают существенных изменений на пути от точки либрации Ы до Земли, т.е. временная постоянная для этих структур заведомо больше одного часа. б) Среднее значение коэффициента корреляции несколько уменьшается при увеличении расстояния между К А от 0 до 100 Яе в плоскости, перпендикулярной к направлению распространения солнечного ветра. Оцененная на основе этой зависимости корреляционная длина для среднемасштабных плазменных структур составляет приблизительно 800 Ые (или около 5 млн км) в поперечном направлении. При проецировании на поверхность Солнца этот размер соответствует масштабу в 25 000 км, т.е. характерному размеру супергранул.

4. Исследование мелкомасштабных структур плазмы на основе спутниковых данных с высоким временным разрешением в 1 секунду позволяет утверждать что: а) В солнечном ветре регулярно наблюдаются сравнительно короткие и большие импульсы плотности (или потока) с частотой, примерно равной 1 импульсу за 2 дня. Величина плотности в этих импульсах может изменяться в 3-5 раз по отношению к среднему уровню. Характерная длительность таких импульсов составляет от десятков минут до 1 часа, что в пространственном масштабе эквивалентно диапазону от сотен тысяч до одного миллиона километров.

128 б) Особенностью больших импульсов плотности является наличие очень резких передних и задних фронтов с длительностью от нескольких секунд до 1-2 минут. Пространственный размер самых коротких фронтов составляет менее 20 гирорадиусов протона.

В заключение выражаю мою глубокую признательность моему научному руководителю Георгию Наумовичу Застенкеру за чуткое и внимательное руководство этой работой. Все представленные выше результаты были получены при участии Г.Н. Застенкера.

Я искренне благодарен всем участникам проекта ИНТЕРБОЛ-1, по результатам измерений которого проведена данная работа и, особенно, сотрудникам отдела 54 за повседневную помощь. Отдельно хочу поблагодарить Н.В. Плюснину и Е.А. Гаврилову за первичную обработку данных прибора ВДП. Я глубоко признателен моим коллегам К. Пауларене и Дж. Ричардсону из Массачузетского Технологического Института (США) за совместно проведенные ранее работы, на основе которых, частично, построена моя диссертация, а также за предоставленную базу данных измерений аппаратов IMP 8 и WIND. Хочу поблагодарить И.С. Веселовского, А.Н. Зайцева, Л.А. Аванова за ценные замечания и плодотворные обсуждения в ходе написания рукописи. Я также весьма признателен всем сотрудникам лаборатории 771 и лично В.Н. Назарову за помощь в обработке экспериментальных данных и за оказанную всестороннюю поддержку в ходе выполнения данной работы.

Список работ автора по теме диссертации

1. Застенкер Г.Н., Далин П.А, Лазарус А.Дж., Пауларена К.И., Сопоставление параметров солнечного ветра, измеренных одновременно на нескольких космических аппаратах, Космич. Исслед., 36, 3, 228-240, 1998.

2. Застенкер Г.Н., Федоров А.О., Шарко Ю.В., Молдосанов К.А., Далин П.А., Кирпичев И.П., Ким Л.С., Самсонов М.А., Особенности использования интегральных цилиндров Фарадея на спутнике ИНТЕРБОЛ-1: снижение фототока и определение углов прихода и скорости потока ионов в солнечном ветре и магнитослое, Космич. Исслед., 38, № 1, 23-30, 2000.

3. Dalin P.A., Zastenker G.N., Paularena K.I., Lazarus A.J. Correlation of solar wind observations onboard several spacecraft: INTERBALL-1, IMP-8 and WIND data, Proceedings of contributed papers of WDS-96, ed. by J. Safrankova, publ. of Charles University, Prague, 74-79, 1996.

4. Dalin P.A., Zastenker G.N., Paularena K.I., Lazarus A.J., Solar wind plasma correlation lengths from INTERBALL-1, IMP 8 and WIND data, Proceedings of an International Conference "Problems of Geospace-I", publ. of Petersburg University, St.-Petersburg, Russia, 41-48, 1997.

5. Dalin P.A., Zastenker G.N., Paularena K.I., Lazarus A J. A case and statistical study of solar wind ion flux correlations: IMP-8, WIND and INTERBALL-1, Proceedings of contributed papers of WDS-97, ed. by J. Safrankova, publ. of Charles University, Prague, 219-224, 1997.

6. Dalin P.A., G.N. Zastenker, A.A. Petrukovich, К. I. Paularena, J. D. Richardson, A. Szabo, R.P. Lepping, A Multi-Spacecraft Study of the Factors Controlling Solar Wind Correlations, EOS, Trans, Spring Meeting, AGU, pp. 300, 1998.

7. Dalin P.A., G.N. Zastenker, K.I. Paularena, J.D. Richardson, R.P. Lepping, Multifactoral Analysis of Solar Wind Plasma Correlations Using Observations by IMP 8AVIND/ INTERBALL-1, EOS, Trans., Spring Meeting, AGU, pp.267, 1999.

8. Dalin P.A., G. N. Zastenker, К. I. Paularena, J.D. Richardson, The investigation of solar wind plasma correlations using multifactoral analysis by WIND and IMP 8 measurements, Proceedings of contributed papers of WDS-99, ed. by J. Safrankova, publ. of Charles University, Prague, 197-202, 1999.

9. Dalin P.A., A.J.Lazarus, G.N.Zastenker, A.N.Zaitzev, V.I.Odintsov, D.G.Sibeck, Ion flux (pressure) pulses in the solar wind observed from the INTERBALL-1, WIND and other spacecraft. Part 2. Magnetosheath passes and geomagnetic sequences, Proceedings of cm International Conference "Dynamics of the Magnetosphere and its Coupling to the Ionosphere on Multiple Scales", Zvenigorod, Russia, p.47, 1999.

10. Dalin P.A., G.N. Zastenker, K.I. Paularena, J.D. Richardson, The estimation of solar wind plasma correlation length using multipoint measurements, Proceedings of International Symposium "From solar corona through interplanetary space, into Earth's magnetosphere and ionosphere: Interball, ISTP satellites, and ground-based observations", Kyiv, Session V-IX, 249-252, 2000.

11. Dalin P.A., A.V. Dmitriev, Yu. V. Orlov, K. Paularena, J. Richardson, M.O. Ryazantseva, G.N. Zastenker, Multifactoral analysis of factors controlling the solar wind correlations with the use of artificial neutral network technique, Proceedings' of International Symposium "From solar corona through interplanetary space, into Earth's magnetosphere and ionosphere: Interball, ISTP satellites, and ground-based observations", Kyiv, Session V-IX, 245-248, 2000.

12. Dalin P.A., Zastenker G.N., Paularena K.I., Richardson J.D., The investigation of the solar wind structures inclination, Abstract book of the 8th Open Young Scientists' Conference on Astronomy and Space Physics, p. 38, 2001.

13. Paularena К.I., Zastenker G.N., Lazarus A.J., Dalin P.A., Solar Wind Plasma Correlation Lengths from IMP 8, WIND and INTERBALL-1, EOS, Trans, AGU, 77. p. 220, 1996.

14. Paularena K.I., J.D. Richardson, A.I. Lazarus, G.N. Zastenker, P.A. Dalin, IMP 8, WIND and INTERBALL Observations of the Solar Wind, Phys. Chem. Earth., 22, No. 7-8, 629-637, 1997.

15. Paularena K.I., G.N.Zastenker, A.J. Lazarus, P.A. Dalin, Solar wind plasma correlation between IMP 8, INTERBALL-1 and WIND, J. Geophys. Res., 103, A7, 14601-14617,

1998.

16. Paularena K.I., J.D. Richardson, F. Dashevskiy, G.N. Zastenker, P.A. Dalin, A multi-spacecraft study of solar wind structure at 1 AU, in the "Physics of Sun-Earth Plasma and Field Processes", Geophys. Monograph, 109, ed. by J.L. Burch, R.L. Carovillano, and S.K. Antiochos, 143-148, AGU, Washington, DC, 1999.

17. Paularena K.I., J.D. Richardson, G.N. Zastenker, P.A. Dalin, Solar wind correlations: statistical and case studies, Proceedings of the Solar Wind 9 Conference, ed. by S.R. Habbal, R. Esser, J.V. Hollweg, and P.A. Isenberg, The American Institute of Physics, 585-588, 1999.

18. Paularena K.I., J.D. Richardson, G.N. Zastenker, P.A. Dalin, Solar wind correlations: using a solar wind monitor successfully, in book " Inter ball in the ISTP Program ", ed. By D.G. Sibeck, K. ICudela, Klumer Academic Publishers, 155-170, 1999.

19. Ryazantseva M.O., P.A. Dalin, A.V. Dmitriev, G.N. Zastenker, Yu.V. Orlov, K.I. Paularena, J.D. Richardson, The multifactor analysis of factors controlling the solar wind correlations with the use of artificial neural network technique, Proceedings of contributed papers ofWDS-99, ed. by J. Safrankova, publ. of Charles University, Prague, 191-196, 1999.

20. Zastenker G.N., Paularena К.I., Lazarus A.J., P.A. Dalin, A case and statistical study of solar wind ion flux correlations: IMP-8, WIND and INTERBALL-1, EOS, Trans., AGU, 78, pp. 290, 1997.

21. Zastenker G.N., P.A. Dalin, K.I. Paularena, J.D. Richardson, A.J. Lazarus, F. Dashevskiy, Statistical study of solar wind plasma correlations by multi-spacecraft data, Proceedings of an International Conference 'Problems of Geospace-2", publ.of Petersburg University, St.-Petersburg, Russia, 77-82, 1999.

22. Zastenker G.N., P.A. Dalin, A.A. Petrukovich, M.N. Nozdrachev, S.A. Romanov, K.I. Paularena, J.D. Richardson, A.J. Lazarus, R.P. Lepping, A. Szabo, Solar wind structure dynamics by multipoint observations, Phys. Chem. Earth, 25, No. 1-2, 137-140,2000.

23. Zastenker G.N., P.A. Dalin, K.I. Paularena, J.D. Richardson, Solar wind correlation features by multi-spacecraft study, Adv. Space Res., 26, 1, 71-76, 2000.

24. Zelenyi L.M., G. Zastenker, P. Dalin, P. Eiges, N. Nikolaeva, J. Safrankova, Z. Nemecek, P. Triska, K. Paularena, J. Richardson, Variability and structures in the solar wind-magnetosheath-magnetopause by multiscale multipoint observations, Proceedings of the Cluster-II Workshop on Multiscale,Multipoint Plasma Measurements, London, ESA SP-449, 29-38, 2000.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Далин, Петр Александрович, 2001 год

1. Баранов В.Б., Краснобаев К.В., Гидродинамическая теория космической плазмы, М. Наука, 1977.

2. Безруких В.В., Беляшин А.П. и др., Изучение плазмы в магнитосфере Земли и межпланетном пространстве на спутниках серии "Прогноз", Геомагн. и Аэрон., 14, 3, 399-406, 1974.

3. Бендат Дж., Пирсол А., Измерение и анализ случайных процессов, М. Мир, 1971.

4. Богданов A.B., Бреус Т.К., Взаимодействие солнечного ветра с планетами земной группы, Итоги науки и техники, ВИНИТИ, 1988.

5. БреусТ.К., Птицына Н.Г., Иванова C.B., Многоспутниковые исследования рекуррентных потоков в солнечном ветре на фазе спада солнечной активности, Доклад на 50-й сессии МАГА, Прага, Сб. Геомагнитные вариации и токи в магнитосфере Земли, с. 155, 1986.

6. Вернов С.Н., Чудаков А.Е., Исследование космических лучей и земного корпускулярного излучения, УФН, 70, 585, 1960.

7. Виткевич В В., Новые данные о сверхкороне Солнца, Астрон. Журн., 35, 52-63,1958.

8. Виткевич В.В., Власов В.И, Характеристики межпланетных электронных неоднородностей по наблюдениям 1967-1969 гг., Астрон. Журн., 49, 595-607, 1972.

9. Власов В.И., Межпланетная плазма в 11-ти летнем цикле солнечной активности (по радиоастрономическим данным), Геомагнетизм и аэрон., 23, 3, 475-477, 1983.

10. Галеев A.A., Гальперин Ю.И, Зеленый Л.М., Проект "ИНТЕРБОЛ" по исследованиям в области солнечно-земной физики, Космич. Исслед., 34, 4, 339-362, 1996.

11. Горн Л.С., Хазанов Б.И., Позиционно-чувствительные детекторы, М. Энергоиздат, 1982.

12. Грингауз К.И, И.С. Шкловский, В.Г. Курт, В.И. Мороз, Результаты наблюдений заряженных частиц до высот 100000 км на советских космических аппаратах, Астроном. Журн., 37, 716, 1960.

13. Грингауз К.И., Плазма в межпланетном пространстве, Веб. Успехи СССР в исследовании космического пространства в 1957-1968 гг., 269, 1968.

14. Застенкер Г.Н., Хохлов М.З., Некоторые особенности излучения потоков заряженных частиц с помощью ловушек и анализаторов. Использование модуляционных ловушек для исследования солнечного ветра, Космич. Исслед., 11, 3,451-459, 1973.

15. Застенкер Г.Н., Темный В.В., Ударные волны в околоземном пространстве и межпланетной среде, Сб. Успехи Советского Союза в исследовании космического пространства 1967-1977 гг., М., изд. Наука, 178, 1978.

16. Застенкер Г.Н., Ермолаев Ю.И. и др., Наблюдения солнечного ветра с высоким временным разрешением, Космич. Исслед., 20, 6, 900-906, 1982.

17. Зирин Г., Солнечная атмосфера, М. "Мир", С.504, Москва, 1969.

18. Кипенхойер К.О., Солнечная система и Солнце, М., Изд. Ин.Яз., 1957.

19. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М., Электродинамика сплошных сред, М. Наука, 1982.

20. Лотова H.A., Писаренко Я.В., Королев O.A., Воспроизводимые характерные черты процесса формирования сверхзвукового солнечного ветра, Геомагнетизм и Аэрономия, 33, 6, 10-17, 1993.

21. Макарова Е.А., Харитонов A.B., Казачевская Т.В., Поток солнечного излучения, М. Наука, 258-268, 1991.

22. Сайбек Д.Г., Бородкова Н.Л., Застенкер Г.Н., Вариации параметров солнечного ветра как источник кратковременных возмущений магнитного поля в дневной магнитосфере, Космич. Исслед., 34, № 3, 248-263, 1996.

23. Снайдер К.У., М. Нейгебауер, Связь данных Маринера-2 с явлениями на Солнце, В сб. Солнечный ветер, 52, 1968.

24. Хундхаузен А., Расширение короны и солнечный ветер, М., изд. Мир, 1976.

25. Чашей И.В., Шишова Т.Д., Аванов Л.А., Спекры флуктуаций плотности межпланетной плазмы по измерениям на спутнике ПРОГНОЗ-8, Космич. Исслед., XXVII, 2, 289-297, 1988.

26. Чесалин Л.С., Цэвээний Э., Лакутина Е.В., Круковская Е.В., Озолин А.А., Иванов Д.А., Система сбора научной информации (ССНИ-ИКИ), Космич. Исслед., 34, 4, 381-387, 1996.

27. Яковлев О.И., Ефимов А.И., Рубцов С.Н., Солнечный ветер по данным радиопросвечивания с помощью аппаратов Венера-15 и Венера-16, Астрон. Журнал, 65, 6, 1290-1299, 1988.

28. Armstrong J.W., Coles W.A., Kojima М., Rickett В.J., Observations of field-aligned density fluctuations in the inner solar wind, Astrophys. J., 358, 685, 1990.

29. Bellomo A., and Mavretic A., Description of the MIT plasma experiment on IMP 7/8, CSR TR-78-2, Cent, for Space Res., Mass. Inst. ofTechnol., Cambridge, p.51, 1978.

30. Birkeland K., Norwegian aurora Polaris expedition 1902-1903, & Co., Chiristiania.

31. Birmann L., ZS. Astrophys., 29, 274, 1951.

32. Bondi H.,Mon. Not. Roy. Astron. Soc., 112, 195-204, 1952.

33. Bonetti A., Bridge H.S., Lazarus A. J., Rossi В., Scherb F., Explorer 10 plasma measurements, J. Geophys. Res., 68, 4017, 1963.

34. Borodkova N.L., Zastenker G.N., Sibeck D.G., A case and statistical study of transient magnetic field events at geosynchronous orbit and their solar wind origin, J. Geophys. Res., 100, A4, 5643-5656, 1995.

35. Bowen I.S., Edlen В., Nature, 143, 374, 1939.

36. Chamberlain J.W., Interplanetary gas, II, Expansion of a model solar corona, Astrophys., J., 131, 47, 1960.

37. Chang S C. and A. Nishida, Spatial structure of transverse oscillations in the interplanetary magnetic field, Astrophys. S. Sci., 23, 301-314, 1973.

38. Chapman S., Ferraro V. C. A., A new theory of magnetic storms, Terr est. Magnet. Atmosph. Electric., 36, 1931.

39. Chapman S., Notes on the solar corona and the terrestrial ionosphere, Smithsonian Cant rib. Astrophys., 2, 1, 1957.

40. Coleman P.G., Davis L., Sonett C. P., Steady component of the interplanetary magnetic field, Pioneer-5, Phys. Rew., 5, 43, 1960.

41. Coles W.A., Harmon J.K., Propagation observations of the solar wind near the sun, Astrophys. J., 337, 1023, 1989.

42. Coles W.A., Liu W., Harmon J.K., Martin C.L., The solar wind density spectrum near the Sun: results from Voyager radio measurements, J. Geophys. Res., 96, 1745, 1991.

43. Collier M.R. et al., Multispacecraft observations of solar wind structures using magnetic field data, EOS, Spring Meeting AGU, p.299, 1998.

44. Collier M.R., Slavin J.A., Lepping R.P., Szabo A., Ogilvie K., Timing accuracy for the simple planar propagation of magnetic field structures in the solar wind, Geophys. Res. Tett., 25, 14, 2509-2512, 1998.

45. Crooker N.U., Siscoe G.L., Russell СТ., Smith E.J., Factors controlling degree of correlation between ISEE 1 and ISEE 3 interplanetary magnetic field measurements, J. Geophys. Res., 87, 2224-2230, 1982.

46. Galeev A.A., Galperin Yu.I., Zelenyi L.M., The INTERBALL project to study solar-terrestrial physics, in book "INTERBALL-1 mission and payload", by RSA, IKI and CNES, 11-27,1995.

47. Gosling J.Т., McComas D.J., Phillips J.L., Bame S.J., Geomagnetic activity associated with Earth passage of interplanetary shock disturbances and coronal mass ejections, J. Geophys. Res., 96, 7831-7839, 1991.

48. Grotrian W., Naturwiss., 27, 214, 1939.

49. Hundhausen A.J., Coronal expansion and solar wind, Berlin: Springer-Verlag, 1972.

50. Hundhausen A., Gosling J.T., Solar wind structure at large heliocentric distances: an interpretation ofPioneer-10 observations, J. Geophys. Res., 81, 1436, 1976.

51. Ivanov K.G., Evdokimova L.V., MikerinaN.V., Solar Physics, 79, 2, 379-384, 1982.

52. King J.H., Solar wind parameters and magnetospheric coupling studies, in Solar Wind-Magnetospheric Coupling, edited by Y. Kamide and J.A. Slavin, Terra Scientific Publishing Company, Tokyo, 163-177, 1986.

53. Lepping R.P., Acuna M.N., Burlaga L.F., The Wind magnetic field investigation, in book: The Global Geospace Mission, ed. by C.T. Russell, 207-229, 1995.

54. McDowell, Jonathan, The United Nations Registry of Space Objects, Hanwd University, 1997.

55. Milovanov A.V. and Zelenyi L.M., Development of fractal structure in the solar wind and distribution of magnetic field in the photosphere, Geophys. Monograph 84, Solar System Plasmas in Space and Time, 43-52, 1994.

56. Moldosanov K.A., Samsonov M.A. et al., Low reflectivity coating in EUV, preprint № 1880, Space Research Institute RAS, Moscow, 1993.

57. Moldosanov K.A., Samsonov M.A. et al., Highly absorptive coating for the vacuum ultraviolet range, Applied Optics, 37, 93-97, 1998.

58. Newkirk G.A., Astrophys. J., 133, 983, 1961.

59. Ogilvie K.W. et al., SWE, A comprehensive plasma instrument for the WIND spacecraft, Space Sci. Rev., 71, 41-54, 1995.

60. Parker E.N., Dynamics of the interplanetary gas and magnetic fields, Astrophys. J., 128, 664, 1958.

61. Prokhorenko V., Mission analysis for the INTERBALL project. Pre-launch orbits selection and longterm experiments planning, in book "INTERBALL-1 mission and payload", by RSA, IKI and CNES, 46-64, 1995.

62. Ptitsyna N.G., Richter A.K., Breus T.K., The role of solar wind velocity waves in comet outburst activity, The Earth, Moon and Planets, 37, c.161, 1987.

63. Richardson J.D., and KI. Paularena, The orientation of the plasma structure in the solar wind, Geophys. Res. Lett., 25, 12, 2097-2100, 1998.

64. Richardson J.D., Dashevskiy F., Paularena K.I., Solar wind plasma correlations between . LI and Earth,./. Geophys. Res., 103, 14619-14629, 1998.

65. Richardson J.D. and K.I. Paularena, Plasma and magnetic field correlations in the solar wind, J. Geophys. Res., 106, 239-251, 2001.

66. Ricket B. J., Disturbances in the solar wind from IPS measurements in august 1972, Solar Physics, 43, 237, 1973.

67. Ricket B., IPS observations of the solar wind velocity and microscale density irregularities in the inner solar wind, Proc. of the conference "Solar wind seven", Pergamon press, Edited by E. Marsch and R. Schwenn, 259-262, 1991.

68. Russell C.T., Siscoe G.L., Smith E.J., Comparison of ISEE -1 and -3 interplanetary magnetic field measurements, Geophys. Res. Lett., 87, 381-384, 1980.

69. Safrankova J., Zastenker G. et al., Small scale observations of magnetopause motion: preliminary results of the INTERBALL-1 project, Aim. Geophys., 15, 562-569, 1997.134

70. Sauvaud J.-A., An attempt to characterize substorm drivers in the interplanetary medium, SUBSTORMS-4, Ed. by S. Kokubun and Y. Kamide, Kluwer Academic Publishers, 271275, 1998.

71. Schwenn R., Marsch E., Physics of the inner heliosphere, Large-Scale phenomena, Springer-Verlag, 1990.

72. Sckopke N., Grunwaldt H.D., Montgomery M.D., Rosenbauer H.J., HEOS 2 data on the plasma mantle, EOS Trans. A.G.U., 55, 978, 1974.

73. Shodhan S., Crooker N.U., Fitzenreiter R.J., Lepping R.P., Steinberg J.T., Density enhancements in the solar wind, CP471, Solar Wind Nine, ed. by S.R. Habbal, R. Esser, J V. Hollweg and P.A. Isenberg, 601-604, 1999.

74. Smith E. J., Wolfe J. H., Fields and plasmas in the outer solar system, Space Science Rev., 23, 217, 1979.

75. Snyder C.W. and M. Neugebauer, The mission of Mariner 2: Preliminaryobservations, Science, 138, 1095, 1962.

76. Stormer C., Polar aurora, Claredonpress, Oxford, 1955.

77. Tamano T., A plasmoid model for the solar wind, Solar Physics, 134, 187, 1991.

78. Tarbeil T, Acton L., Topka K., Title A., Schmidt W., Scharmer G, Intermittency of fine scale solar magnetic fields in the photosphere, Bull. Am. Astron. Soc., 22, 878, 1990.

79. Thieme K.M., Marsch E., Schwenn R., Spatial structures in high-speed streams as signatures of fine structures in coronal holes, Annal. Geophys., 8, 11, 713-724, 1990.

80. Veselovsky I.S., Ray approximation for heliospheric MHD waves, Proc. of the Second SOLTIP Symposium, STEP GBRSC, 5, Special issue, 157-162, 1995.