Введение к работе
Предметом диссертации является экспериментальное исследование влияния резонансных эффектов в магнитосфере на пространственную структуру поля дневных геомагнитных пульсаций на земной поверхности.
Актуальность проблемы. Магнитогидродинамкческке (МГД) волны, пронизывающие все околозенное космическое пространство, доносят до земной поверхности информацию о свойствах окружающей Землю плазны. Эти волны регистрируются спутниковыми и наземными магнитометрами в виде пульсаций геомагнитного поля диапазона 1мГц-1Гц. Для исследований плазменных процессов в ближнем космоса НГЛ волны имеют такое же значение, как сейсмические волны для изучения строения Земли. Однако, ость принципиальное отличив в подходах к геофизическому использованию сейсмических и НГЛ волн. В отличие от сейсмологии для геомагнитных пульсаций типа РсЗ-3 лишь весьма ориентировочно известны свойства их источников (местонахождение, спектральный состав я т.п.). тем не менее существует принципиальная возможность использования регистрируемых на земной поверхности геомагнитных пульсаций для гидромагнитной диагностики - определения свойств магнигосферяой к ионосферной плазмы. Физической основой гидрокагнитной диагностики является эффект резонансной трансформации НГД волн в магнитосфере. Нагнитосферный альвеновский резонатор формируется вдоль геомагнитной силовой линии между сопряженными ионосферами. Наиболее эффективно трансформация Происходит на резонансной частоте, определяемой для данной геомагнитной силовой линии локальными свойствами распределения магнитосферной плазмы. Такик образом, уверенное выделение резонансных эффектов открывает возможность разработки методов мониторинга околоземной плазмы по наземным данный. Разработка я апробация различных методов экспериментального определения параметров магнитосферного резонатора стало одной из актуальных задач современной геофизики.
Цель работы состояла в детальном экспериментальном исследовании влияния резонансных аффектов в магнитосфере на пространственную структуру поля геомагнитных пульсаций. В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:
разработка и практическая проверка различных окспвринвнтальных методов определения паракетров магнитосферного резонатора по данным наземной регистрации РсЗ-4 пульсаций;
- изучение специфики геомагнитных колебаний диапазона РсЗ
на низких и приэкваториальных широтах:
экспериментальное определение возможного вклада электрической моды в структуру поля пульсаций РсЗ-4 и импульса SSC.
Научная новизна работы состоит в том, что
- впервые было экспериментально доказано существование
альвеновского резонанса в диапазоне РсЗ на низких широтах
(1. 23LSI.S);
предложен и апробирован новый метод наземного определения резонансных частот магнитосферы, устраняющий влияние геоэлектрической неоднородности подстилающей среды;
впервые было обнаружено проявление резонансных эффектов в особенностях вертикальной компоненты магнитного поля пульсаций;
экспериментально обнаружена ранее неизвестная особенность геонагнитных пульсаций РсЗ на низких широтах (*<30") аномальная зависимость периода от широты;
впервые указано на существование эффекта резкого усиления диссипативкых свойств магнитосферного резонатора на низких широтах;
показана несостоятельность широко известной теориї предварительного импульса (РІ). основанной на гипотезе с возбуждении электрической моды в волноводе Земля-ионосфера.
Научная и практическая ценность работы. Полученные t диссертации результаты закладывают практические основы дл> наземных методбв г.идрокагкитной диагностики магнитосферы, ( также позволяют уменьшить возможность ложной кнтерпретаци) магнитотеллуркчееккх данных.
Личный вклад. Автор принимала участие в подготЪек. экспериментов, материалы которых использованы в работе. Ei проводилась вся компьютерная обработка полученных данных, при si участии разработан пакет программ для спектрального анализ; данных по вариациям геомагнитного поля.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывалис:
на конфорвшяж Американского Геофизического - Союзі
(Сан-Франциско, 1991г. ), конференции Национального Совета Японии по солнечно-земной физике (Токио. 1993г.), а также на научных семинарах отдела электромагнитного поля Земли ИФЗ РАН.
Публикации. По теме диссертация опубликовано 9 работ в отечественной я зарубежной печати,
структура х объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, двух приложений й списка литературы. Работа содержит 120 страниц машинописного текста и 42 рисунка. Библиография включает 124 наименования.