Моделирование крупномасштабных медленно эволюционирующих корональных течений - элемента солнечно-земных связей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 04.00.23, доктор физико-математических наук Писанко, Юрий Владимирович

• Писанко, Юрий Владимирович
• доктор физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Писанко, Юрий Владимирович

Введение.

Глава 1. Космический сегмент солнечно-атмосферных связей (обзор).

1.1. Очерк солнечно-атмосферных связей.

1.2. Высокоскоростные потоки - проявление пространственной структуры гелиосферы.

1.3. Общая циркуляция типа Россби в солнечной атмосфере.

Глава 2. Полярный солнечный ветер.

2.1. Введение.

2.2. Математическая модель.

2.3. Физическая интерпретация.

2.4. Сравнение с экспериментальными данными; возможности экспериментальной проверки теории.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование крупномасштабных медленно эволюционирующих корональных течений - элемента солнечно-земных связей»

3.2. Математическая модель.87

3.3. Примеры расчетов трансзвукового солнечного ветра.98

3.3.1. Лента из корональных петель, аркад и шлемовидных лучей.99

3.3.2. Кольцо вокруг экватора с разрезом по гелиодолготе.109

3.4. Заключение по главе. .115

Глава 4. Сверхзвуковой трансальвеновский солнечный ветер в средних и низких гелиоширотах.117

4.1. Введение.117

4.2. Математическая модель.120

4.3. Физическая интерпретация и обсуждение результатов.124

4.4. Заключение по главе.127

Глава 5. Глобальная составная модель солнечного ветра.129

5.1. Введение.129

5.2. Математическая модель.132

5.2.1. Априорная информация.133

5.2.1.1. Топология электрического тока.133

5.2.1.2. Топология магнитного поля.133

5.2.1.3. Взаимное расположение звуковой и альвеновской поверхностей.134

5.2.1.4. Энергетическое уравнение.134

5.2.2. Разбиение на локальные ячейки.135

5.2.3. Локальные модели. .136

5.3. Испытания на материале Whole Sun Month.137

5.3.1. Входная информация.137

5.3.1.1. Геометрия.138

5.3.1.2. Магнитное поле.139

5.3.1.3. Радиальный профиль плотности короны на полярной оси.141

5.3.1.4. "Температура" экваториальной короны и электронная концентрация в ее основании.142

5.3.2. Выходная информация и результаты расчетов.143

5.4. Физическая интерпретация.154

5.5. Заключение по главе.156

Глава 6. Волны Россби в основании солнечной короны.158

6.1. Введение.158

6.2. Математическая модель.159

6.2.1. Связанная с волнами Россби общая циркуляция в основании короны.160

6.2.2. Длиннопериодные вариации продольной компоненты магнитного поля в полярных шапках Солнца, индуцированные первой гармоникой волн Россби.167

6.3. Численные оценки.172

6.4. Физическая интерпретация и обсуждение результатов.176

6.5. Заключение по главе.181

Заключение.183

Список литературы.187

Введение

Жизнь на Земле возникла благодаря Солнцу и целиком зависит от него. Солнце оказывает огромное влияние на поведение человека, на биологические, метеорологические и геофизические процессы.

В приложении к верхним слоям атмосферы и околоземному космическому пространству солнечно-атмосферные связи установлены вполне надежно многочисленными космическими и геофизическими экспериментами. Они проявляются в геомагнитных бурях и сопутствующих геофизических явлениях в радиационных поясах, ионосфере и собственно верхней атмосфере, которые, вообще говоря, влияют на результаты хозяйственной деятельности; диагностика и прогнозирование этих явлений стали неотъемлемой частью повседневной работы центров оповещения и прогностических служб - как международных, так и отдельных стран. Оценки антропогенных воздействий на верхние слои атмосферы предполагают среди прочего знание пространственных и временных вариаций параметров верхней атмосферы естественного происхождения, в том числе связанных с солнечной активностью.

Возможность воздействия солнечной активности на состояние тропосферы вызывает вопросы. Энергия, которую вносят в тропосферу космические агенты, ничтожна по сравнению с энергией обычных тропосферных движений, разница в плотности между нижними и высокими слоями атмосферы колоссальна, а тепловая инерция тропосферы огромна, что заставляет обращаться к рассмотрению различных "спусковых механизмов", когда малые воздействия из космоса способны инициировать развитие внутриатмосферных неустойчивостей. При этом остается открытым вопрос почему переменчивая и вечно возмущенная атмосфера не способна самостоятельно (без помощи извне) разрешать свои внутренние напряжения. Не вполне однозначны и причинно-следственные связи. Например, перемещения воздуха в плотной атмосфере у поверхности Земли могут вызывать быстрые движения вышележащей разреженной атмосферы. В ионосфере такие движения в геомагнитном поле способны генерировать магнитные возмущения за счет ионосферного динамо. Процессы в нижней атмосфере, продолжая развиваться, могут привести к зарождению циклона, который возникнет уже после начала геомагнитного возмущения и может быть ошибочно принят за следствие появления динамо-тока в ионосфере, т.е. за результат космического воздействия. В то же время многочисленные публикации о статистических связях погодных аномалий с различными проявлениями солнечной активности не позволяют игнорировать проблему: в идеале любой план экономического развития непременно должен учитывать погодные факторы - влияние погодных аномалий сказывается на потреблении энергии, на сроках сельскохозяйственных работ, на бесперебойности и безаварийности работы транспорта.

Существование солнечно-атмосферных связей подразумевает наличие космических агентов, обеспечивающих передачу солнечных сигналов атмосфере. В масштабе времени солнечного оборота (27 суток) и более длительных масштабах времени наиболее перспективным кандидатом на эту роль считаются рекуррентные высокоскоростные потоки солнечного ветра. В последние годы, благодаря внеатмосферным наблюдениям Солнца и запускам космических аппаратов в сторону Солнца и к далеким планетам удалось существенно расширить наши знания об этих явлениях, однако ряд связанных с ними фундаментальных проблем еще ждет своего решения. Остается проблема происхождения (т.е. солнечных источников) высокоскоростных потоков. Сформулированное американскими исследователями на основе внеатмосферных наблюдений Солнца с борта орбитальной станции "Skylab" на фазе спада и в минимуме 20 цикла солнечной активности (1973-74 годы) положение о взаимнооднозначном соответствии между высокоскоростными потоками и корональными дырами не вполне подтверждается последующими наблюдениями: по данным внеатмосферных наблюдений Солнца с борта космического аппарата "SOHO" в августе-сентябре 1996 года (минимум солнечной активности) зафиксирована одна приэкваториальная корональная дыра и два высокоскоростных потока, разнесенных по гелиодолготе на 180°. Похожие ситуации наблюдались и ранее. Например, рентгеновские снимки короны, полученные во время ракетного запуска 16 сентября 1976 года не зарегистрировали корональной дыры, хотя четкий высокоскоростной поток фиксировался в это время на орбите Земли [143]. Существует и проблема энергетики высокоскоростных потоков: для достижения регистрируемых в потоках скоростей солнечного ветра порядка 600-700 км/сек необходим подвод к течению дополнительной энергии - нагрев коронального газа только путем теплопроводности не обеспечивает достижения наблюдаемых скоростей. В отсутствие прямых наблюдений плазмы солнечного ветра в области его формирования - в короне Солнца, природа этих энергетических добавок до конца не ясна и остается предметом интенсивных теоретических исследований. Наконец в свете последних результатов гелиосейсмологических исследований, указывающих, по-видимому, на отсутствие заметного возрастания угловой скорости солнечного вращения с глубиной, возникают трудности у классической теоретической схемы одиннадцатилетнего цикла солнечной активности. Тем самым проблема интерпретации наблюдаемых изменений солнечных магнитных полей сохраняет свою актуальность.

В условиях большого разнообразия сложных и взаимосвязанных плазменных процессов на Солнце и в солнечном ветре эффективное теоретическое исследование вьппеобозначенных проблем возможно методами математического моделирования, когда используется упрощенное представление о реальности - модель, хотя разработка соответствующих моделей в условиях существенно трехмерных корональных конфигураций сама по себе представляет нетривиальную проблему. Моделирование с просчетом различных сценариев способно делать определенные теоретические предсказания, последующая экспериментальная проверка которых помогает определить степень достоверности нашего понимания природы исследуемых процессов.

Целью работы является разработка комплекса математических (аналитических и численных) моделей крупномасштабных медленно эволюционирующих проявлений солнечной активности, задействованных в цепи солнечно-земных связей, и проведение на этой основе теоретического исследования проблем происхождения и энергетики высокоскоростных потоков.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка цитируемой литературы.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Писанко, Юрий Владимирович

Основные результаты диссертации, которые выносятся на защиту, сводятся к следующему:

1. Построена численная модель для исследования влияния магнитного поля на динамику трансзвукового доальвеновского солнечного ветра. Впервые (1985 год) выполнен расчет трехмерного солнечного ветра в области его формирования, учитывающий взаимодействие плазмы с магнитным полем самосогласованным образом. На модели продемонстрирована возможность формирования высокоскоростного потока солнечного ветра над областью с замкнутой магнитной конфигурацией на обратной по отношению к корональной дыре стороне Солнца; смоделированный в 1992 году эффект действительно реализовался в минимуме цикла солнечной активности в августе-сентябре 1996 года.

2. Построено трехмерное аналитическое решение уравнений магнитной гидродинамики в условиях радиальной геометрии течения и магнитного поля, позволяющее моделировать влияние магнитного поля на динамику сверхзвукового трансальвеновского солнечного ветра в средних и низких гелиоширотах в интервале гелиоцентрических расстояний между 5 и 20 солнечными радиусами. Показано, что наличие крупномасштабных гелиоширотных и/или гелиодолготных магнитных вариаций небольшой амплитуды в трансальвеновском течении вызывает усиление амплитуды крупномасштабных гелиоширотных и/или гелиодолготных вариаций скорости течения от 5% уровня на гелиоцентрическом расстоянии 5 солнечных радиусов до 100% уровня на гелиоцентрическом расстоянии 20 солнечных радиусов, типичного для мощных рекуррентных высокоскоростных потоков солнечного ветра.

3. Построено аналитическое решение уравнений магнитной гидродинамики, позволяющее моделировать полярный солнечный ветер с учетом солнечного вращения в трехмерном случае. Теоретически рассчитана система продольных токов в полярном солнечном ветре и гелиоцентрическое расстояние до двойного электрического слоя Альвена в полярной короне.

4. Показано, что дополнительный градиент давления, создаваемый системой продольных электрических токов, вызывает дополнительное ускорение полярного солнечного ветра. Теоретически рассчитанная зависимость скорости полярного солнечного ветра от гелиоцентрического расстояния удовлетворительно согласуется как с соответствующей эмпирической зависимостью, построенной по данным наблюдений с борта космического аппарата "SOHO", так и с данными прямых измерений скорости полярного солнечного ветра с борта космического аппарата "Ulysses".

5. Показано, что нерадиальные компоненты магнитного поля и скорости полярного солнечного ветра при изменении гелиошироты и/или гелиодолготы изменяются в фазе, что согласуется с данными прямых измерений с борта космического аппарата "Ulysses". Показано, что магнитные силовые линии на "экваториальной" (внешней) стороне границы полярного солнечного ветра имеют вблизи Солнца спиральную конфигурацию с наклоном к западу, что согласуется со средним западным наклоном фотосферных магнитных полей, определенным по данным солнечной обсерватории Wilcox за период 1977-1992 годов.

6. Из локальных моделей собрана глобальная составная трехмерная модель солнечного ветра, в которой корона разделена на полярную и экваториальную, а последняя, в свою очередь, подразделяется на доальвеновскую трансзвуковую (интервал гелиоцентрических расстояний 1-5 солнечных радиусов) и трансальвеновскую сверхзвуковую (интервал гелиоцентрических расстояний 520 солнечных радиусов). Модель опробована на материале Whole Sun Month (август-сентябрь 1996 г.) - успешно описаны зафиксированные космическим аппаратом "Wind" в этот период два высокоскоростных потока: один - над экваториальным отростком полярной корональной дыры, другой - на обратной по отношению к этому отростку стороне Солнца в отсутствие там каких-либо корональных дыр.

7. Построена линейная модель волн Россби в слое солнечной короны, излучающем красную корональную линию. В рамках модели дана интерпретация эффектам западно-восточной асимметрии в излучении красной корональной линии.

8. В кинематическом приближении смоделированы длиннопериодные вариации магнитных полей в полярных шапках Солнца, индуцированные первой гармоникой волн Россби в основании короны. На модели продемонстрировано обращение полярностей продольной компоненты магнитного поля в полярных

Заключение

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Писанко, Юрий Владимирович, 2000 год

1. Авдюшин С.И., Данилов А.Д. Рассказ о космической погоде. С-Пб, Гидрометеоиздат, 1993, 159 с.

2. Авдюшин С.И., Задвернюк В.М., Михневич В.В., Смирнов Р.В., Яичников А.П. Энергетические характеристики солнечно-атмосферных связей и неустойчивость атмосферы. в кн: Космос и метеорология (ред. Авдюшин С.И.), М., Гидрометеоиздат, 1987, с. 14-21

3. Акасофу С.-И., Чепмен С. Солнечно-земная физика. М., Мир, 1975, т.2, 512 с.

4. Альвен Г., Аррениус Г. Эволюция солнечной системы. М., Мир, 1979, 511 с.

5. Альвен Г., Фельтхаммар К.-Г. Космическая электродинамика. М., Мир, 1967, 260с.

6. Арцимович JI.A. Атомная физика и физика плазмы. М., Наука, 1978, 302 с.

7. Веселовский И.С. Физика межпланетной плазмы. Итоги науки и техники. Серия "Исследование космического пространства", т.4, М., ВИНИТИ, 1984, 139 с.

8. Виткевич В.В. Результаты наблюдений рассеяния радиоволн на электронных неоднородностях солнечной короны. ДАН СССР, 1955, т. 101, N3, с.429-432

9. Виткевич В.В. Радиоастрономические наблюдения движущихся облаков плазмы в сверхкороне Солнца Астрон.Журн., 1960, т.37, N6, с.961-968

10. Виткевич В.В., Власов В.И. Радиоастрономические наблюдения солнечного ветра. Астрон. Цирк., 1966, N396, с. 1-3

11. П.Власов В.И. Измерение скорости солнечного ветра по радиоастрономическим наблюдениям распространяющихся в межпланетной плазме явлений. Письма в Астрон. Журн., 1979, т.5, N6, с.289-293

12. Герман Д., Голдберг P.A. Солнце, погода и климат. JL,Гидрометеоиздат, 1981,70с.

13. Григорьев В.И., Григорьева E.B. Бароэлектрический эффект и электромагнитные поля планет и звезд. М., МГУ, 1995, 57 с.

14. Гувер Р.Б., Томас Р.Д., Андерсон Д.Х. Солнечная рентгеновская астрономия, в кн: Наблюдения и прогноз солнечной активности. М., "Мир", 1976, с.95-125

15. Данжи Д. Космическая электродинамика. М., Госатомиздат., 1961, 205 с.

16. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М., Наука, 1976, 576 с.

17. Кондратьев К.Я., Никольский Г.А. Стратосферный механизм солнечного и антропогенного влияния на климат. в кн.: Солнечно-земные связи, погода и климат, (ред. Мак-Кормак Б., Селига Т.), М., Мир, 1982, с.354-360

18. Коржов Н.П. Трехмерная структура межпланетного магнитного поля. Астрон. Журн., 1978, т.55, N1, с.96-106

19. Коржов Н.П. Магнитная структура системы Солнце межпланетная среда. - в кн: Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физики Солнца, т.49, М., Наука, 1979, с.62-76

20. Криволуцкий A.A. Атмосферные долгопериодные волны, возбуждаемые периодическим источником. Метеорология и гидрология, 1982, N11, сс.39-43

21. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М., Наука, 1977,407 с.

22. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М., Наука, 1973, 502 с.

23. Логинов В.Ф. Статистические оценки солнечно-атмосферных связей. Предпосылки использования солнечно-земных связей в прогнозах погоды и теории климата. в кн: Космос и метеорология (ред. Авдюшин С.И.), М., Гидрометеоиздат, 1987, с.59-68

24. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М., Наука, 1973, 847 с.

25. Лотова H.A. Радиоастрономические исследования струйной структуры солнечного ветра. в кн.: Итоги науки и техники. Серия "Астрономия" (ред. Кропоткин А.П.), т.ЗЗ, М., ВИНИТИ, 1988, с.121-149

26. Макаров В.И., Тлатов А.Г. Крутильные колебания в солнечной короне. -■ Астрон.Журн., 1997, т.74, N4, с.615-620

27. Матвеев Н.М. Методы интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений. М., Высшая школа, 1967, 408 с.

28. Михневич В.В. Солнечно-атмосферные связи (современное состояние проблемы). в кн.: Солнечно-атмосферные связи (результаты эксперимента "Солнце-атмосфера 1971") (ред. Кокин Г. А., Михневич В.В.), Л., Гидрометеоиздат, 1974, с. 10-21

29. Михневич В.В., Писанко Ю.В., Руднева Н.М. О связи геомагнитной активности с секторной структурой межпланетного магнитного поля. Геомагн. аэрон., 1979, т.19, N2, с.377-380

30. Мустель Э.Р., Мулюкова Н.Б., Чертопруд В.Е. Об изменениях атмосферной циркуляции после вхождения Земли в солнечный корпускулярный поток. -Астрон. Журн., 1982, т.59, N4, с.750- 758

31. Мустель Э.Р. Механизм корпускулярно-атмосферных связей. в кн: Космос и метеорология (ред. Авдюшин С.И.), М., Гидрометеоиздат, 1987, с.5-13

32. Несмянович А.Т. О радиальном характере корональных лучей. Солнечные данные, 1971, т.9, с.74-76

33. Паркер E.H. Динамические процессы в межпланетной среде. М., Мир, 1965, 362с.

34. Паркер E.H. Космические магнитные поля, их образование и проявления. М., Мир, 1982, т. 1 608 е., т.2 497 с.

35. Писанко Ю.В., Руднева Н.М. О геоэффективности высокоскоростных потоков в солнечном ветре на фазе роста солнечной активности. Геомагн. аэрон., 1980, т.20, N3,c.515-522

36. Писанко Ю.В. Расчет стационарных магнитогидродинамических течений в солнечной короне. Геомагн. аэрон., 1985а, т.25, N1, с.17-22

37. Писанко Ю.В. Пример численного расчета пространственной структуры солнечного ветра. Геомагн. аэрон., 19856, т.25, N3, с.371-375

38. Писанко Ю.В. Токовая система солнечного ветра: результаты численного расчета. Геомагн. аэрон., 1986, т.26, N1, с.1-5

39. Писанко Ю.В. Об одном подходе к расчету доальвеновского солнечного ветра, в кн: Математические модели ближнего космоса, М., МГУ, ISSN-5-211-01920-2, 1989, с.5-8

40. Прист Э.Р. Солнечная магнитогидродинамика. М., Мир, 1985, 589 с.

41. Ракипова Л.Р. Результаты моделирования некоторых возможных механизмов связи в системе Солнце-атмосфера. в кн: Космос и метеорология (ред. Авдюшин С.И.), М., Гидрометеоиздат, 1987, с.27-30

42. Северный А.Б. Некоторые проблемы физики Солнца. М., Наука, 1988, 221 с.

43. Смирнов Р.В. Пространственные закономерности проявления солнечной активности в тропосфере. Астрон. Журн., 1984, т.61, N6, с. 1168-1178

44. Смирнов Р.В. Эффекты солнечной активности в преобразованиях циркуляционных форм в атмосфере. Биофизика, 1995, N5, с. 1068-1075

45. Солнечная и солнечно-земная физика, ред. Бруцек А., Дюран Ш., М., Мир, 1980, 254 с.

46. Сыроватский С.И. О проблеме прогнозирования солнечных вспышек в кн: Проблемы солнечной активности и космическая система "Прогноз", М., Наука, 1977, с.5-22

47. Тлатов А.Г. Дифференциальное вращение красной короны Солнца (FeX 6374 А) в период 1957-1994 гг, Астрон.Журн., 1997, т.74, N4, с.621-624

48. Уиндхэм Д.Д. Радиоастрономические наблюдения, связанные с проблемой солнечного ветра. в кн: Солнечный ветер (ред. Маккин Р.Д., Нейгебауер М.), М., Мир, 1968, с.137-150

49. Хундхаузен А. Расширение короны и солнечный ветер. М., Мир, 1976, 302 с.

50. Чашей И.В., Шишов В.И. Формирование потоков энергии и массы солнечного ветра в модели с волновым источником. Геомагн. аэрон., 1987, т.27, N5,с.705-711

51. Чашей И.В. О формировании короны и быстрых потоков солнечного ветра над корональными дырами. Геомагн. аэрон., 1988, т.28, N2, с.190-196

52. Чашей И.В. Ускорение солнечного ветра альвеновскими волнами. Геомагн. аэрон., 1989, т.29, N5, с.718-724

53. Чашей И.В., Шишов В.И. Самосогласованная модель спокойной солнечной короны с волновым источником энергии. Астрон.Журн., 1988, т.65, с.157-166

54. Чашей И.В. Энергетический баланс спокойной короны и проблема регулировки потока массы солнечного ветра. Астрон.Журн., 1997, т.74, N1, с.93-98

55. Чашей И.В. О поглощении альвеновских волн в короне Солнца. Астрон. Журн., 1998, т.75, N4, с.612-617

56. Чижевский A.JI. Земное эхо солнечных бурь. М., "Мысль", 1973, 347 с.

57. Шефтель В.М. Роль атмосферного электрического поля в проблеме солнечно-земных связей. в кн: Космос и метеорология (ред. Авдюшин С.И.), М., Гидрометеоиздат, 1987, с.40-51

58. Шишова Т.Д., Мингалев М.Г. Межпланетные мерцания радиоисточника ЗС279 по наблюдениям РАТАН-600. Письма в Астрон. Журн., 1980, т.6, N4, с.318-322

59. Эдди Д.А. Исторические свидетельства существования цикла солнечной активности. в кн: Поток энергии Солнца и его изменения. М., Мир, 1980, с.64-87

60. Яглом A.M. Динамика крупномасштабных процессов в баротропной атмосфере. -Известия АН СССР, сер. геофизическая, 1953, N4, с.346-369

61. Akasofu S.-I. A comprehensive view of solar terrestrial relationships in terms of a chain of four dynamo-powered plasma acceleration processes. Planet. Space Sci., 1983, v.31, N1, pp.25-48

62. Alazraki G., Couterier P. Solar wind acceleration caused by the gradient of alfven wave pressure. Astron. Astrophys., 1971, v.13, N3, pp.380-389

63. AlfVen H. Electric currents in cosmic plasmas. Rev. Geophys. Space Phys., 1977, v.15, N3, pp.271-284

64. Altschuler, M.D. and Newkirk, G., Jr. Magnetic fields and the structure of the solar corona. I. Methods of calculating coronal fields. Solar Phys., 1969, v.9, N1,pp.131-149

65. Antonucci E. et al. Signature of open magnetic field lines in the extended solar corona and of solar wind acceleration. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe 0., Wilson A.), ESA SP-404,1997, pp. 175-182

66. Antonicci E. Scientific Achievements of SOHO: outer corona. in: A crossroads for european solar and heliospheric physics (ed. Priest E.R., Moreno-Insertis F., Harris R.A.), ESA SP-417, 1998, pp.25-35

67. Babcock H.D. The sun's polar magnetic field. Astrophys. Journ., 1959, v.130, N3, pp.364-365

68. Babcock H.W. The topology of the sun's magnetic field and the 22-year cycle. -Astrophys. Journ., 1961, v.133, N2, pp.573-587

69. Baker D.N. et al. Do Jovian electrons influence the terrestrial outer radiation zone? -Geophys. Res. Lett., 1979, v.6, pp.531-534

70. Baker D.N. et al. Highly relativistic electrons in the Earth's outer magnetosphere, 1, lifetimes and temporal history 1979-1984. Journ. Geophys. Res., 1986, v.91, pp.42654276

71. Baker D.N. et al. Highly relativistic electrons: a role in coupling to the middle atmosphere. Geophys. Res. Lett., 1987, v.14, pp.1027-1030

72. Baker D.N. et al. Reply. Geophys. Res. Lett., 1988, v.15, N12, pp.1451-1452

73. Baker D.N. et al. Relativistic electrons near geostationary orbit: evidence for internal magnetospheric acceleration. Geophys. Res. Lett., 1989, v.16, pp.559-562

74. Baker D.N. et al. Satellite and rocket studies of relativistic electrons and their influence on the middle atmosphere. Journ. Atmosp. Terr. Phys., 1993, v.55, pp.1619-1628

75. Balogh A. et al. The heliospheric magnetic field over the south polar region of the sun. Science, 1995, v.268, pp.1007-1010

76. Balogh A., Forsyth R.J. The results of the Ulysses mission: a survey of the heliosphere in three dimensions. in: A crossroads for european solar and heliospheric physics (ed. Priest E.R., Moreno-Insertis F., Harris R.A.), ESA SP-417, 1998, pp.45-52

77. Behannon K.W., Neubauer F.M., Barnstorf H. Fine-scale characteristics of interplanetary sector boundaries. Journ. Geophys. Res., 1981, v.86, N5, pp.3273-3287

78. Behannon K.W., Burlaga L.F., Hoeksema, J.T., Klein, L.W. Spatial variation and evolution of heliosphere sector structure. J. Geophys. Res., 1993, v.94, pp. 1245-1255

79. Belcher J.W. Alfvenic wace pressures and the solar wind. Astrophys. Journ., 1971, v.168, pp.509-524

80. Breen A.R. et al. Ground and space-based studies of solar wind acceleration. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe O., Wilson A.), ESA SP-404, 1997, pp.223-228

81. Bromage B.J.I, et al. An equatorial coronal hole at solar minimum. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe O., Wilson A.), ESA SP-404, 1997, pp.241-244

82. Brueckner G.E., Bartoe J.-D.F. Observations of high-energy jets in the corona above the quiet sun, the heating of the corona, and the acceleration of the solar wind. -Astrophys. Journ., 1983, v.272, N1, pt.l, pp.329-348

83. Burlaga L.F., et al. Large-scale variations of the interplanetary magnetic field: Voyager1 and 2 observations between 1-5 AU. Journ.Geophys.Res., 1982, v.87, N6, pp.43454353

84. Burlaga L.F., Ness N.F. Large-scale distant heliospheric magnetic field: Voyager 1 and2 observations from 1986 through 1989. J. Geophys. Res., 1993, v.98, pp. 17451-17460

85. Callis L.B. et.al. Precipitating relativistic electrons: their long-term effect on stratospheric odd nitrogen. Journ. Geophys. Res., 1991, v.96, 2939-2976

86. Chandrasekhar S. Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability, Oxford, Clarendon Press, 1961, 317p

87. Coles W.A. et al. Solar cycle changes in the polar solar wind. Nature, 1980, v.286, N5770, pp.239-241

88. Coles W.A. et al. Comparison of solar wind velocity measurements with a theoretical acceleration model. Journ. Geophys. Res., 1991, v.96, pp.13849-13859

89. Collard H.R., Mikalov J.D., Wolfe J.H. Radial variation of the solar wind speed between 1 and 15 AU. Journ. Geophys. Res., 1982, v.87, N4, pp.2203-2214

90. Cowling T.G. The present status of dynamo theory. Ann. Rev. Astron. Astrophys., 1981, v.19, pp.115-135

91. Cranmer et al. UVCS/SOHO empirical models of solar coronal holes. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe 0., Wilson A.), ESA SP-404, 1997, pp.295-298

92. Cuperman S., Ofman L., Dryer M. Thermally-conductive magnetohydrodynamic flows in helmet-streamer coronal structures. Astrophys. Journ., 1990, v.350, N2, pt.2, pp.846-855

93. Dunn R.B. Coronal events observed in 5303 A. in: Physics of the solar corona. D. Reidel, Dordrecht, 1971, pp.114-129

94. Durney B.R., Pneuman G.W. Solar-interplanetary modelling: 3-D solar wind solutions in prescribed non-radial magnetic field geometries. Solar Phys., 1975, v.40, N2, pp.461-485

95. Evenson P., Tuska E.B. Cosmic ray transport modulation and anomalous component (US National Report to International Union of Geodesy and Geophysics 1987-1990), Rev. Geophys., Suppl., 1991, pp.944-954

96. Feldman W.C. et al. Constraints on high-speed solar wind structure near its coronal base: a Ulysses perspective. Astron. Astrophys., 1996, v.316, pp.355-367

97. Fels S.B. et.al. Stratospheric sensitivity to perturbations in ozone and carbone dioxide: radiative and dynamical response. Journ. Atmosp. Sci., 1980, v.37, pp.2265-2297

98. Forsyth R.J. et al. The heliospheric magnetic field at solar minimum: Ulysses observations from pole to pole. Astron. Astrophys., 1996, v.316, pp.287-295

99. Gazis P.R., Lazarus A.J. Voyager observations of solar wind proton temperature: 1-10 AU. Geophys.Res.Lett., 1982, v.9, N4, pp.431-434

100. Gilman P.A. Thermally driven Rossby-mode dynamo for solar magnetic field reversals. Science, 1968, v.160, N3829, pp.760-762

101. Gilman P.A. Nonlinear dynamics of Boussinesq convection in a deep rotating spherical shell -1. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn., 1977, v.8, N2, pp.3-45

102. Gilman P.A. Nonlinear dynamics of Boussinesq convection in a deep rotating spherical shell II. Effects of temperature boundary conditions. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn., 1978, v. 11, N3, pp. 157-179

103. Gilman P.A. Nonlinear dynamics of Boussinesq convection in a deep rotating spherical shell III. Effects of velocity boundary conditions. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn., 1978, v.ll, N3, pp.181-203

104. Giordano et al. Plume and interplume regions and solar wind acceleration in polar coronal holes between 1,5 and 3,5 R. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe O., Wilson A.), ESA SP-404, 1997, pp.413-416

105. Gonzales W.D., Dutra S.L.G., Pinto 0.,Jr. Middle atmospheric electrodynamic modification by particle precipitation at the South Atlantic Magnetic Anomaly. Journ. Atmosph. Terr. Phys., 1987, v.49, N4, pp.377-383

106. Grail R.R., et al. Rapid Acceleration of the Polar Solar Wind. Nature, 1996, v. 379, pp. 429-432

107. Guhathakurta M. et al. Polar coronal hole density and its solar wind consequences using LASCO observations. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe O., Wilson A.), ESA SP-404, 1997, pp.421-425

108. Habbal S.H. Variable EUV emission in the quiet sun and coronal heating. in: Solar wind seven, (ed. Marsch E., Schwerin R.), COSPAR Colloquia Series, v.3, Pergamon Press, 1992, pp.41-48

109. Hansen S.F., Sawyer C., Hansen R.T. K-corona and magnetic sector boundaries. -Geophys. Res. Lett., 1974, v.l, pp.13-15

110. Hasan S.S., Venkatakrishnan P. Transient response of the solar wind to changes in flow geometry. Solar Phys., 1982, v.80, N2, pp.385-403

111. Heinemann M. Normals of non-WKB alfVen waves in the solar wind. Journ. Geophys. Res., 1980, v.85, N7, pp.3435-3444

112. Herrero F.A., Baker D.N., Goldberg R.A. Rocket measurements of relativistic electrons: new features in fluxes, spectra, and pitch angle distributions. Geophys. Res. Lett., 1991, v.18, pp.1481-1484

113. Hoeksema, J.T. The solar magnetic field 1985 through 1990. Tech. Rep. CSSA-ASTRO-91-Ol, Cent, for Space Sei. and Astron., Stanford Univ., CA, 1991

114. Hoeksema, J.T. Large-scale structure of the heliospheric magnetic field 1976-1991. -in: Solar wind seven, (ed. Marsch E., Schwenn R.), COSPAR Colloquia Series, v.3, Pergamon Press, 1992, pp.191-194

115. Holzer T.E. Effects of rapidly diverging flow, heat addition and momentum addition in the solar wind and stellar winds. Journ. Geophys. Res., 1977, v.82, N1, pp.23-35

116. Howard R., Harvey J. Spectroscopic determinations of solar rotation. Solar Phys., 1970, v.12, N1, pp.23-51

117. Howard R.A., Koomen M.J. Observation of sectored structure in the outer solar corona: correlation with interplanetary magnetic field. Solar Phys., 1974, v.37, N2, pp.469-475

118. Hundhausen A.J. An interplanetary view of coronal holes. in: Coronal holes and high speed wind streams (ed. Zirker J.B), Colorado associated university press, Boulder, 1977, pp.226-329

119. Imhof W.L. et al. Relativistic electron enhancements: simultaneous measurements from synchronous and low altitude satellites. Geophys. Res. Lett., 1991, v. 18, pp.397400

120. Jokipii J.R., Kota J. The polar heliospheric magnetic field. Geophys. Res. Lett., 1989, v. 16, pp. 1-4

121. Kohl J.L., et.al. UVCS/SOHO empirical determinations of anisotropic distributions in the solar corona. Astrophys. Journ. Lett., 1998, v.501, N1, pt.2, pp.L127-L131

122. Kolosov M.A., Yakovlev O.I. The structure of the inner corona from "Venera 10" radio occultation measurements, -in: 4th LAGA Sci. Assem., Edinburg, 1981, p.562

123. Lazarus A. J. et al. A search for the coronal origins of fast solar wind streams during the Whole Sun Month period. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe O., Wilson A.), ESA SP-404,1997, pp.511.

124. Layzer D., Rosner R., Doyle H.T. On the origin of solar magnetic fields. Astrophys. Journ., 1979, v.229, N3, pt.l, pp.1126-1137

125. Leighton R.B. Transport of magnetic fields on the sun. Astrophys. Journ., 1964, v.140, N4, pp.1547-1562

126. Leighton R.B. A magneto-kinematic model of the solar cycle. Astrophys. Journ., 1969, v.156, N1, pt.l, pp. 1-26

127. Levine R.N., Altschuler M.D., Harvey J.W. Solar sources of interplanetary magnetic fields and solar wind. Journ. Geophys. Res., 1977, v.82, N7, pp.1061-1071

128. Linker J.A., Van Hoven G., Schnack D.D. A three-dimensional simulation of a coronal streamer. Geophys. Res. Lett., 1990, v. 17, pp.2281-2284

129. Livingston W.C. Solar rotation, 1966-1968. Solar Phys., 1969, v.7, pp. 144-145

130. Lotova N.A., Chashey I.V., Coles W.A. Dispersion analysis of solar wind velocity -Astron. Astrophys., 1977, v.61, N1, pp.13-16

131. McComas D.J. et al. Ulysses observations of pressure-balance structures in the polar solar wind. Astron. Astrophys., 1996, v.316, pp.368-373

132. Mikic Z., Linker J.A. The large-scale structure of the solar corona and inner heliosphere. in: Solar Wind Eight, ALP Press, Woodbury, N.Y., 1996, pp.104-108

133. Mullan D.J., Ahmad I.A. Coronal holes: mass loss driven by magnetic reconnection. -Solar Phys., 1982, v.75, N1/2, pp.347-350

134. Munro R.H., Jackson B.V. Physical properties of a polar coronal hole from 2 to 5 solar radii. Astrophys. Journ., 1977, v.213, N3, pp.874-886

135. Neugebauer M., Snyder C.W. Mariner 2 observations of the solar wind, 1.Average properties, Journ. Geophys. Res., 1966, v.71, N19, pp.4469-4484

136. Neugebauer M. et al. Ulysses observations of microstreams in the solar wind from coronal holes. J. Geophys. Res., 1995, v.100, pp.23389-22399

137. Neugebauer M. Et al. The spatial structure of the solar wind and comparison with solar data and models. J. Geophys. Res., 1998, v. 103, A7, pp.14587-14599

138. Nolte J.T. et al. A comparison of solar wind streams and coronal structure near solar minimum. Geophys. Res. Lett., 1977, v.4, N7, pp.291-294

139. Olsen E.L., Leer E., Holzer T.E. Neutral hydrogen in the solar wind acceleration region. Astrophys. Journ., 1994, v.420, N2, pt.l, pp.913-925

140. Orrall, F.Q., Rottman, G.F., Klimchuk J.A., Outflow from the Sun's polar corona. -Astrophys. Journ., 1983, v.266, N1, pt.2, pp.L65-L68

141. Parker E.N. Heating solar coronal holes. Astrophys. Journ., 1991, v.372, N2, pt.l, pp.719-727

142. Phillips J.L. et al. Ulysses solar wind plasma observations at high southerly latitudes.- Science, 1995, v.268, pp.1030-1032

143. Pinto O., Jr. and Gonzalez W.D. X-ray measurements at the South Atlantic Magnetic Anomaly. J. Geophys. Res., 1986, v.91, pp.7072-7078

144. Pisanko Yu.V. Self-consistent MHD calculations of the magnetic field and solar wind.- in: Proceedings of the first SOLTIP symposium (ed. Fisher S., Vandas M.), Czechoslovak Academy of Sciences, Prague, v.l, 1992, pp.204-215

145. Pisanko Yu.V. The acceleration of the solar wind: 3-D MHD modeling. in: Solar and Astrophysical Magnetohydrodynamic Flows (ed. Tsinganos K.),NATO Advanced Study Institute, Heraklion, 1995, p.44

146. Pisanko Yu.V. The global solar magnetic field as a "controller" for the origin and acceleration model of solar wind streams. Adv. Space Res., 1996, v.17, N3, pp.(3)61-(3)64

147. Pisanko Yu.V. The polar solar wind: a linear, force-free field, 3-D MHD model. -Solar Phys., 1997a, v. 172, pp.345-352

148. Pisanko Yu.V. The polar solar wind: an additional acceleration due to the rotation of the magnetic sun. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe 0., Wilson A.), ESA SP-404, 1997, pp.605-608

149. Pisanko Yu.V. Plasma electrodynamics in high latitudinal parts of the magnetosphere of the Earth and of the heliosphere: similarities and differences. in: JENAM97, ESA Publ., Thessaloniki, 1997, p.89

150. Pisanko Yu.V. Electrodynamics of the polar solar wind additional acceleration. in: A crossroads for european solar and heliospheric physics (ed. Priest E.R., Moreno-Insertis F„ Harris R.A.), ESA SP-417, 1998, pp.297-300

151. Pneuman G.W., Kopp R.A. Gas-magnetic field interactions in the solar corona. Solar Phys., 1971, v.18, N2, pp.258-270.

152. Pneuman G.W. The physical structure of coronal holes: influence of magnetic fields and coronal heating. Astron. Astrophys., 1980, v.81, N1/2, pp.161-166

153. Potemra T.A. Auroral field-aligned currents: APL's contriburion to their discovery. -Johns Hopkins APL Tech. Dig., 1986, v.7, pp.397-402

154. Priest E.R. Magnetic fields and coronal structures. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe O., Wilson A.), ESA SP-404, 1997, pp.93102

155. Randolph J.E. NASA Solar Probe mission and system concepts. Adv. Space Res., 1996, v.17, N3, pp.(3)3-(3)12

156. Richter A.K. Wave-trains in the solar wind III: alfven waves in the azimuthally-dependent interplanetary medium. Astrophys. Space Sci., 1975, v.36, N2, pp.383-405

157. Robertson B.J. Self-consistent magnetohydrodynamics coronal hole flows. Solar Phys., 1983, v.83, N1, pp.63-82

158. Rosenberg R.L., Coleman P.J. Heliographic dependence of the dominant polarity of the interplanetary magnetic field. Journ. Geophys. Res., 1969, v.74, N24, pp.56115622

159. Rottman G.J., Orrall F.Q., Klimchuk J.A. Measurements of systematic outflow from the solar transition region underlying a coronal hole. Astrophys. Journ., 1981, v.247, N2, pt.2, pp.L135-L138

160. Rottman G.J., Orrall F.Q., Klimchuk J.A. Measurements of outflow from the base of solar coronal holes. Astrophys. Journ., 1982, v.260, N1, pt.l, pp.326-337

161. Rusin V., Rybansky, M. Ground-based coronal indices. in: Proceedings of the workshop on the solar electromagnetic radiation study for solar cycle 22 (ed. Donnelly R.F), NO AO ERL, Boulder, 1992, pp. 168-190

162. Saito T. Solar cycle variation of solar, interplanetary, and terrestrial phenomena. in: Laboratory and Space Plasmas (ed. H. Kikuchi), Springer-Verlag, N.Y., 1989, pp.473528

163. Schatten K.H. Current sheet magnetic model for the solar corona. Cosmic Electrodyn., 1971, v.2, pp.232- 246

164. Schatten, K.H., Wilcox, J.M., Ness, N.F. A model of interplanetary and coronal magnetic fields. Solar Phys., 1969, v.6, N3, pp.442-455

165. Schussler M. The solar photosphere: open questions. in: A crossroads for european solar and heliospheric physics (ed. Priest E.R., Moreno-Insertis F., Harris R.A.), ESA SP-417, 1998, pp.3-10

166. Schwerin R., Muhlhauser K.-H., Rosenbauer H. Two states of the solar wind at the time of solar activity minimum. 1.Boundary layers between fast and slow streams, in: Solar wind four. Katlenburg-Lindau, Garching, 1981, ppl25-136

167. Schwerin R., et al. Two states of the solar wind at the time of solar activity minimum. 2.Radial gradients of plasma parameters in fast and slow streams, in: Solar wind four. Katlenburg-Lindau, Garching, 1981, pp 13 7-144

168. Scudder J.D. The cause of the coronal temperature inversion of the solar atmosphere and the implications for the solar wind. in: Solar wind seven, (ed. Marsch E., Schwenn R.), COSPAR Colloquia Series, v.3, Pergamon Press 1992, pp.103-112

169. Sheldon W.R., Benbrook J.R., Byrne GJ. The effect of mid-latitude electron precipitation on the geoelectric field. Journ. Atmosp. Terr. Phys., 1988, v.50, N10/11, pp.1019-1023

170. Sheldon W.R., Benbrook J.R., Bering E.A.,III. Comment on "Highly relativistic magnetospheric electrons: a role in coupling to the middle atmosphere?" Geophys. Res. Lett., 1988, v. 15, N12, pp. 1449-1450

171. Shrauner J.A., Scherrer P.H. East-west inclination of large-scale photospheric magnetic fields. Solar Phys., 1994, v.153, pp.131-141

172. Smith E.J., Tsurutani B.J., Rosenberg R.L. Observations of the interplanetary sector structure up to heliographic latitudes of 16 : Pioneer 11. Journ. Geophys. Res., 1978, v.83, N2, pp.717-742

173. Smith E.J. et al. Disappearance of the heliospheric sector structure at Ulysses. -Geophys. Res. Lett., 1993, v.20, pp.2327-2330

174. Snyder C.W., Neugebauer M., Rao U.R. The solar wind velocity and its correlation with cosmic-ray variations and with solar and geomagnetic activity. Journ. Geophys. Res., 1963, v.68, pp.6361-6370

175. Solomon S. et al. The effect of particle precipitation events on the neutral and ion chemistry of the middle atmosphere, II, Odd nitrogen. Planet. Space Sci., 1981, v.29, pp.895-904

176. Steinolfson R.S., S.T. Suess, Wu S.T. The steady global corona. Astrophys. Journ., 1982, v.255, N2, pt.l, pp.730-742

177. Svalgaard L., Wilcox J.M., Duvall T.L., Jr. A model combining the polar and the sector structured solar magnetic fields. Solar Phys., 1974, v.37, N1, pp.157-172

178. Svalgaard L., Wilcox J.M. A view of solar magnetic fields, the solar corona, and the solar wind in three dimensions. in: Ann. Rev. Astron. Astrophys., 1978, v.16, pp.421455

179. Thomas B.T., Smith E.J. The structure and dynamics of the heliospheric current sheet. Journ. Geophys. Res., 1981, v.86, N13, pp. 11105-11115

180. Thome R.M. The importance of energetic particle precipitation on the chemical composition of the middle atmosphere. Pure Appl. Geophys., 1980, v.l 18, pp. 128-151

181. Timothy A.F., Krieger A.S., Vaiana G.S. The structure and evolution of coronal holes. Solar Phys., 1975, v.42, N1, p.135-156

182. Tokumaru et al. Observations of the solar wind near the Sun from microwave IPS phenomena. in: Solar wind seven, (ed. Marsch E., Schwenn R.), COSPAR Colloquia Series, v.3, Pergamon Press 1992, pp. 289-292

183. Trellis M.M. Dissymetrie est-quest des intensities de la couronne monochromatique. -Compt. Rend. Academie de Sci., 1960, v.250, pp.58-62

184. Tritakis V.P., Mavromichalaki H., Petropoulos B. Asymmetric variations of the coronal green line intensity. Solar Phys., 1988, v. 115, pp.367-384

185. Tritakis V.P., Noens J.C., Paliatsos A.G. Various errors which could introduce asymmetric east-west intensity observations of the solar corona. Solar Phys., 1995, v.156, pp-,229-243

186. Tsinganos K., Trussoni E. Analytical studies of collimated winds II. Topologies of 2D helicoidal MHD solutions. Astron. Astrophys., 1991, v.249, pp. 156-172

187. Tsurutani B.T. The JPL/NASA Solar Probe mission. in: The Corona and Solar Wind near Minimum Activity (ed. Kjeldseth-Moe O., Wilson A.), ESA SP-404, 1997, pp.701703

188. Usmanov, A.V. A global numerical 3-D MHD model of the solar wind. Solar Phys., 1993, v. 146, pp.377-396

189. Usmanov, A.V. A global 3-D MHD solar wind model with alfVen waves. in: Solar Wind Eight, AIP Press, Woodbury, N.Y., 1996, pp. 141-144

190. Viilante U., et al. The shape and location of the sector boundary surface in the inner solar system. Journ. Geophys. Res., 1979, v.84, N11, pp.6641-6650

191. Villante U., Mariani F., Francia P. The IMF sector pattern through the solar minimum: Two spacecraft observations during 1974-1978. Journ. Geophys. Res., 1982, v.87, N1, pp.249-258

192. S.K. Vsekhsvjatsky. The structure of the solar corona. in: The Solar Corona (ed. Evans J.M.), Academic press, New-York and London, 1963, pp.271-280

193. Waldmeier M. Slow variations of the solar corona. in: The solar corona (ed. Evans, J.M.), Academic press, New-York and London, 1963, pp.129-136

194. Ward F. General circulation of the solar atmosphere from observational evidence. -Pure and Appl. Geophys., 1964, v.58, pp.157-186

195. Washimi H. Acceleration and heating mechanisms due to nonstationary alfVen waves in the solar wind. in: Solar wind four, Katlenburg-Lindau, Garching, 1981, pp.386-391

196. Washimi H. Structure of interplanetary magnetic field near the sun. Geophys. Res. Lett., 1990, v.17, pp.33-37

197. Weber E.J., Davis L.,Jr. The angular momentum of the solar wind. Astrophys. Journ., 1967, v.325, pp.217-227

198. Wilcox J.M. Why does the Sun sometimes look like a magnetic monopole? -Comments on Astrophys. Space Phys., 1972, v.4, N5, pp.141-147

199. Wilcox J.M., Scherrer P.H. What causes the warp in the heliospheric current sheet? -Journ. Geophys. Res., 1981, v.86, N7, pp.5899-5900

200. Withbroe G.L. The temperature structure, mass and energy flow in the corona and inner solar wind. Astrophys. Journ., 1988, v.325, N1, pt.l, pp.442-467

201. Wolff C.L., Blizard J.B. Properties of r-modes in the sun. Solar Phys., 1986, v.105, pp.1-15