282 / 320
280
§8.5. Проявление ориентации магнитных облаков солнечного ветра
в сезонной вариации геомагнитной активности
Длительное наблюдение геомагнитной активности показало
существование ее полугодовых вариаций, которые проявляются весной и
осенью в виде максимумов в долгосрочных средних значениях различных
индексов геомагнитной активности. В настоящее время для объяснения
сезонных вариаций геомагнитной активности предложено и проверено
несколько гипотез. Гипотезы можно разделить на две основные группы:
осевая гипотеза, в которой основную роль играет гелиографическая
широта Земли, и гипотеза равноденствия, согласно которой геомагнитная
активность увеличивается, когда угол между земным диполем и потоком
солнечного ветра составляет 90
°
. К сожалению, эффекты, отвечающие
обеим гипотезам, дополняют друг друга в равноденствие. Это не позволяет
сделать однозначный вывод о реальной причине полугодовых вариаций
геомагнитной активности.
Осевая гипотеза полугодовой вариации геомагнитной активности
связана с изменением гелиопроекции Земли на солнечный диск в течение
года. Вследствие изменения наклона оси вращения Солнца к линии
Солнце-Земля на ~ 7° весной и осенью угловое расстояние от солнечного
экватора и проекция Земли максимальны, и Земля более тесно связана
с зонами активных областей (солнечными пятнами), которые
группируются в «королевских» зонах от 10 до 30 градусов северной и
южной гелиографических широт. Таким образом, в периоды
равноденствий, когда широта гелиопроекции Земли максимальна,
существует наибольшая вероятность столкновения Земли с солнечными
потоками из активных областей.
В гипотезе равноденствия можно выделить две основные модели –
неустойчивость Кельвина-Гельмгольца (модель Боллера-Столова, Boller-
Stolov model) и эффект Рассела-Макферрона. Как было показано в работе
[
Boller, Stolov, 1970
], неустойчивость Кельвина-Гельмгольца возникает на
флангах магнитосферы, ее интенсивность зависит от суточных и годовых
изменений угла между диполем Земли и солнечным ветром. При этом
максимум
волновой
нестабильности
приходится
на
периоды
равноденствия (когда земной диполь перпендикулярен потоку солнечного
ветра), а минимум – на периоды солнцестояния. Предполагается, что
нестабильность Кельвина-Гельмгольца, наблюдаемая на магнитопаузе,