Введение 3
1. Обзор гипотез 4
2. Взаимодействие солнечного ветра с магнитосферой Земли
2.1 Солнечный ветер 9
2.2 Обтекание магнитосферы солнечным ветром 11
2.3 Механизмы передачи энергии солнечного ветра в магнитосферу 14
2.4 «Спусковой механизм» 16
2.5 Связь солнечной активности и возмущенности магнитосферы
2.5.1 Связь параметров солнечного ветра с геомагнитной
возмущенностью 16
2.5.2 Связь солнечной активности и магнитной возмущенности в 11 -
летних циклах 17
3. Влияние магнитосферных возмущений на скорость вращения Земли 21
3.1 Применение магнитогидродинамических уравнений для описания
влияния магнитного поля на вращение Земли 22
3.2 Механизм воздействия магнитного поля на вращение Земли 25
4. Проведенные исследования
4.1.1 Индексы магнитной возмущенности ДКр, М и Dst 28
4.1.2 Результаты исследований 30
Заключение 37
Список литературы
В настоящее время естествознание располагает неоспоримыми доказательствами того, что в прошлом Земля вращалась многократно быстрее, чем в современную эпоху, и только в результате лунно-солнечных приливных явлениях она значительно замедлила свое вращение [1].
На исторический приливной процесс затухания угловой скорости вращения Земли накладываются значительные многолетние и внутригодовые изменения. Совокупность фактов, показывающих непостоянство скорости вращения Земли, обычно принято делить на три группы: вековое замедление, нерегулярные скачкообразные изменения и изменения с годичным интервалом. Кроме того, некоторыми учеными, в том числе Н.Н. Парийским [2], высказывается предположение о существовании и полугодовой волны.
В работе будут затронуты лишь циклические изменения угловой скорости вращения Земли, опуская историческое затухание, вызванное природными явлениями. Наряду с циклами большой продолжительности, особое внимание будет уделено годовому и полугодовому циклу в изменениях угловой скорости вращения Земли.
Целью данной работы является рассмотрение влияния возмущенности магнитосферы, вызванной вариациями межпланетного магнитного поля на ротационный режим.
Для достижения поставленной цели следует выполнить статистический анализ рядов данных солнечной активности, возмущенности магнитного поля, ротационного режима Земли и полярности секторов межпланетного магнитного поля методом фильтрации дискретных сигналов с применением методов цифровой фильтрации и дать качественную оценку влиянию энергии внешнего магнитного поля на ротационный режим Земли.
Приведенные в работе оценки дают основание полагать, что, по крайней мере, значимую долю колебаний угловой скорости вращения Земли определяет суммарное воздействие энергии, получаемой магнитосферой от солнечного ветра, и освобождающейся в результате действия спускового механизма энергии, аккумулируемой в хвосте магнитосферы в результате явления униполярной индукции, возникающего вследствие вращения земного диполя во внешнем магнитном поле - магнитосфере.
Анализ имеющихся в настоящий момент данных за 1927-2017 гг. (в дополнение к ранее рассмотренным в работах [8,9] рядам с 1864 по 1968 гг.) по солнечной активности, возмущенности магнитосферы, полярности секторов ММП и скорости вращения Земли подтверждает правомерность и обоснованность предложенной ранее гипотезы.
Окончательно можно теперь сформулировать выдвинутые ранее и подтвержденные в настоящей работе положения следующим образом.
1. Переменный по своим характеристикам поток солнечной плазмы (солнечный ветер), взаимодействуя с магнитосферой, передает ей часть своей энергии, которая в совокупности с энергией, запасенной в силу явления униполярной индукции в хвосте магнитосферы и время от времени освобождающейся, вызывает посредством эффекта обращенного МГД-генератора переменного тока изменения угловой скорости вращения Земли.
2. Колебания продолжительности суток хорошо коррелируют с изменениями солнечной активности и глобальной возмущенности магнитосферы как в 11-летних, так и в годовом и полугодовом циклах; наблюдается в целом устойчивая отрицательная корреляция изменений продолжительности суток с месячными суммами полярностей секторов межпланетного магнитного поля. Данные факты следует рассматривать как аргумент в пользу выдвинутой в [8,9] гипотезы.
3. Предложенный в работах [8,9] механизм взаимодействия внешнего магнитного поля и постоянного поля, жестко связанного с Землей, является энергетически значимым.
