Циклические и долговременные изменения глобальных характеристик Солнца и их проявления в гелиосфере тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.03 ВАК РФ

Мордвинов, Александр Вениаминович АВТОР
доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Иркутск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2008 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.03.03 КОД ВАК РФ
Диссертация по астрономии на тему «Циклические и долговременные изменения глобальных характеристик Солнца и их проявления в гелиосфере»
 
Автореферат диссертации на тему "Циклические и долговременные изменения глобальных характеристик Солнца и их проявления в гелиосфере"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ СОЛНЕЧНО-ЗЕМНОЙ ФИЗИКИ

На правах рукописи УДК 523.9-337

□ [И43'' Мордвинов Александр Вениаминович

ЦИКЛИЧЕСКИЕ И ДОЛГОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СОЛНЦА И ИХ ПРОЯВЛЕНИЯ В ГЕЛИОСФЕРЕ

Специальность 01.03.03 - физика Солнца

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

«рку 1ск — ¿ииа

003452846

Работа выполнена в Институте солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор

Обридко Владимир Нухимович

доктор физико-математических наук, Гетлинг Александр Владимирович

доктор физико-математических наук, Максимов Владимир Павлович

Ведущая организация: Главная (Пулковская) астрономическая

обсерватория РАН

Защита состоится 20 января 2009 г. в_часов на заседании диссертационного

совета Д.003.034.01 Института солнечно-земной физики СО РАН по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 126а, а/я 291, ИСЗФ СО РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук.

Автореферат разослан "_

" 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к. ф.-м. н.

В.И. Поляков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность темы. Четырехсотлетняя история наземных телескопических наблюдений Солнца и непрерывный мониторинг его основных характеристик, выполняемый с помощью космических обсерваторий, показали, что магнитная активность Солнца, его светимость и характеристики вращения меняются в 11-летнем цикле и на большой шкале времени. Эти изменения находятся в сложной взаимосвязи и являются проявлением термодинамических и магнитогидродинамических процессов, которые охватывают все Солнце, определяют его внутреннюю структуру и эволюцию. Магнитотепловые процессы в конвективной зоне и атмосфере Солнца охватывают весь диапазон пространственных и временных масштабов и составляют суть различных проявлений солнечной активности, ее циклических изменений. Солнечные магнитные поля оказывают многообразное воздействие на тепловой поток, блокируя или усиливая его в разных физических условиях. Солнце как магнито'переменная звезда показывает изменения светимости, которые возникают благодаря его магнитной активности. Вместе с тем, влияние разнообразных проявлений магнитной активности Солнца на поток его излучения еще недостаточно исследовано.

Всесторонний анализ временных изменений основных физических характеристик Солнца, в их взаимосвязи, важен для диагностики термодинамических и магнитогидродинамических процессов, происходящих в его атмосфере и конвективной зоне. Изучение спектрально-временных закономерностей изменений глобальных индексов солнечной активности, исследование эволюции крупномасштабного магнитного поля, характеристик его вращения создают эмпирическую базу для понимания природы солнечного магнетизма. С другой стороны, знание закономерностей циклических и долговременных изменений солнечной активности дает возможность построения эмпирических моделей, на основе которых можно выполнять реконструкцию изменений магнитной активности Солнца, его светимости по данным о концентрации космогенных изотопов из природных архивов Земли.

Крупномасштабное магнитное поле Солнца во многом определяет физические процессы в атмосфере Солнца, участвует в формировании гелиосферного токового слоя, модулирует поток космических лучей. Сравнительно недавно были обнаружены новые виды глобальной асимметрии магнитной активности Солнца. По данным межпланетной станции «Улисс» напряженность магнитного поля и магнитный поток на южном полюсе Солнца заметно превышают аналогичные характеристики магнитного поля на северном

полюсе [Smith et ai, 2000]. Значительная асимметрия характерна и для межпланетного магнитного поля (ММП): наблюдения показали, что гелио-сферный токовый слой систематически сдвинут к югу относительно плоскости гелиоэкватора. Асимметрия солнечных и гелиосферных магнитных полей в настоящее время исследована недостаточно, поэтому изучение ее природы актуально.

Долговременные изменения магнитных и термодинамических характеристик Солнца воздействуют на состояние гелиосферы и проявляются в вариациях потоков энергии, массы, динамического давления солнечного ветра, а также в возрастании геомагнитной возмущенности, которое наблюдалось за последние сто лет. По мере накопления данных, свидетельствующих о вековых изменениях глобальных характеристик Солнца, развития теоретических представлений о генерации солнечных магнитных полей достигнуто более глубокое понимание природы солнечного магнетизма, его многообразного воздействия на состояние гелиосферы, околоземного космического пространства и климат Земли.

Одной из важнейших задач солнечно-земной физики является изучение закономерностей, определяющих поведение вертикальной fiz-компоненты ММП, которая определяет геоэффективность солнечного ветра. При изучении поведения Бг-компоненты обычно ограничиваются анализом ее изменений на коротких масштабах времени, что необходимо знать при изучении взаимодействия потоков солнечного ветра с магнитосферой Земли. Вместе с тем, выполненный в работе анализ показал, что глобальное магнитное поле Солнца, его изменения от цикла к циклу проявляются в долговременных изменениях fiz-компоненты ММП. Обнаружено также, что существуют продолжительные периоды времени, в течение которых доминируют отрицательные значения ifc-компоненты, сопровождающиеся сильными геомагнитными возмущениями. Поэтому циклические закономерности в поведении компонент ММП, а также процессы, приводящие к их взаимной трансформации, необходимо учитывать при прогнозировании геомагнитных возмущений.

Изучение активности Солнца имеет важный практический аспект, поскольку электромагнитное излучение, магнитные поля Солнца, потоки частиц и солнечный ветер - основные факторы, которые определяют состояние околоземного космического пространства, - космическую погоду. Таким образом, тема настоящей диссертационной работы актуальна, соответствует тематике исследований ИСЗФ СО РАН и перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований РАН.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является анализ циклических и долговременных изменений магнитной активности Солнца, потока его излучения. Основное внимание уделено изучению влияния асимметрии солнечной активности, крупномасштабных магнитотепловых структур на вариации глобальных характеристик Солнца и их проявления в гелиосфере. Цель исследования достигалась посредством решения следующих задач:

1. Исследование крупномасштабной организации, глобальной асимметрии солнечной активности, их проявлений в гелиосфере по данным многолетних измерений солнечных и гелиосферных магнитных полей.

2. Диагностика циклических и долговременных изменений геометрии ММП с учетом влияния глобального магнитного поля Солнца на эти изменения.

3. Оценка термодинамического эффекта магнитной активности Солнца и реконструкция долговременных изменений магнитной активности Солнца, потока его излучения на основе эмпирических моделей по косвенным данным о солнечной активности.

Научная новизна полученных результатов. Магнитные и термодинамические характеристики представляют взаимосвязанные стороны различных проявлений солнечной активности. Поэтому их совместный анализ представляет адекватный и более информативный подход по сравнению с ранее существовавшими подходами, которые рассматривали эти явления раздельно. На основе такого подхода обнаружены крупномасштабные термомагнитные структуры, связанные с активными долготами, комплексами активности и факельными полями.

Разработан универсальный метод долготно-временного анализа индексов активности Солнца, который позволил локализовать крупномасштабные долгоживущие структуры в распределении активности по гелиографической долготе и определить характеристики их вращения, используя стробоскопический эффект поведения неоднородностей активности в кэрринггоновской системе координат. Предложенный метод предоставил уникальную возможность проследить распределение активности Солнца по гелиографической долготе в течение всей эпохи его телескопических наблюдений.

Применение метода долготно-временного анализа к временным рядам различных индексов активности Солнца позволило детально исследовать вращение долгоживущих неоднородностей в распределении активности в циклах 20-23. На основе долготно-временного анализа среднего магнитного поля

Солнца (СМПС) обнаружены когерентные структуры в распределении крупномасштабного магнитного поля по гелиографической долготе, вращение которых характеризуется суперпозицией дискретных мод твердотельного вращения. Долготно-временная диаграмма СМПС дает новую возможность изучения эволюции и вращения крупномасштабных магнитных полей, позволяет по-новому оценить их связь со вспышечной активностью Солнца.

Обнаружен новый вид циклических изменений магнитного поля Солнца и ММП, которые проявляются в чередовании от цикла к циклу доминирующих магнитных полярностей разного знака. Обнаружены долговременные изменения геометрии ММП, угла его спирали, которые возникают благодаря медленному увеличению средней скорости солнечного ветра.

Оценено влияние магнитной активности Солнца на поток его излучения. На основе обнаруженных закономерностей в изменениях магнитных и термодинамических параметров Солнца построены эмпирические модели, описывающие поведение глобальных характеристик на большой шкале времени. Выполнены независимые реконструкции магнитной активности и светимости Солнца по данным о содержании космогенных изотопов 14С, |0Ве в природных архивах Земли.

Научное и практическое значение работы. По мере накопления данных, свидетельствующих о вековых изменениях глобальных характеристик Солнца, а также о долговременных изменениях характеристик ММП, солнечного ветра и состояния околоземного космического пространства, в научном сообществе растет понимание необходимости учета многообразного воздействия Солнца на изменения геомагнитной активности, состояния верхней атмосферы и климат Земли. Всесторонний анализ этих данных важен для понимания природы долговременных процессов в гелиосфере, а также для разработки физических механизмов воздействия солнечной активности на состояние околоземного космического пространства и климатическую систему Земли.

В настоящей диссертационной работе разработаны новые подходы к изучению изменений магнитных и термодинамических параметров Солнца в их взаимосвязи. Изучено влияние магнитной активности Солнца на поток его излучения в глобальном аспекте. На основе математического аппарата искусственных нейронных сетей построена эмпирическая модель, с помощью которой выполнена новая независимая реконструкция вековых изменений потока излучения Солнца по косвенным данным о его магнитной активности.

Полученные в ходе выполнения диссертационной работы методические и научные результаты существенно дополняют представления о физической

природе и закономерностях долговременных изменений магнитных и термодинамических параметров Солнца. На основе анализа изменений наблюдаемого дисбаланса магнитного поля Солнца, асимметрии полярностей компонент ММП разработан новый метод диагностики геометрии магнитного поля гелиосферы. Новый подход позволил выявить циклические и долговременные изменения геометрии ММП, угла его спирали.

Разработан метод долготно-временного анализа временных рядов индексов солнечной активности, который предоставил уникальную возможность проследить неоднородность в распределении активности Солнца по гелиографической долготе в течение всей эпохи его телескопических наблюдений. Результаты изучения вращения крупномасштабного магнитного поля с помощью этого метода в целом подтверждают выводы, полученные в предыдущих исследованиях. Тем не менее, высокая чувствительность разработанного метода позволила с большей детальностью получить картину вращения крупномасштабного магнитного поля Солнца, оценить изменения характеристик его вращения со временем.

Обнаружено, что усредненное распределение фотосферных магнитных полей, представленное в виде долготно-временной диаграммы, фактически определяет поведение открытого магнитного поля в короне Солнца на поверхности квазиисточника и характеризует секторную структуру ММП вблизи Земли. Долготно-временная диаграмма СМПС также характеризует положение линии раздела полярностей крупномасштабных магнитных полей, вблизи которых концентрируются долгоживущие структуры в распределении вспышечной активности Солнца. Результаты сравнительного анализа крупномасштабного магнитного поля Солнца, его вспышечной активности и секторной структуры ММП имеют важное диагностическое значение.

Разработанные методы и результаты сравнительного анализа солнечных и гелиосферных магнитных полей представляют интерес для контроля стабильности шкалы измерений различных видов. Весьма полезным представляется способ сопоставления кумулятивных сумм разных видов измерений с целью выявления систематических ошибок в данных, например, для контроля нулевого уровня при магнитографических измерениях. Методика анализа систематических погрешностей между измерениями потока излучения Солнца, приведенными к абсолютной шкале разными способами, позволила оценить соотношения между различными системами измерений, количественно охарактеризовать неопределенность в оценке долговременных изменений интегрального потока излучения Солнца.

На защиту выносятся следующие результаты:

1. В компонентах межпланетного магнитного поля обнаружено чередование доминирующих полярностей от цикла к циклу, которое является проявлением магнитного цикла Хейла. Обнаружены долговременные изменения геометрии межпланетного магнитного поля, которые проявляются в систематическом уменьшении угла его спирали и возникают в результате медленного увеличения средней скорости солнечного ветра, составившего 4 км/с за период 1965-2006 гг.

2. Обнаружены циклические и долговременные изменения Bz-компоненты межпланетного магнитного поля, обусловленные вкладом глобального магнитного поля Солнца, его реликтовым полем. Найдены продолжительные интервалы времени, в течение которых в межпланетном магнитном поле доминируют отрицательные значения ^-компоненты и наблюдается повышенная геомагнитная активность.

3. Обнаружено существование термомагнитных структур, связанных с активными долготами Солнца, комплексами активности и макроструктурой факельных полей. Существование активных долгот, разделенных на 180°, свидетельствует о наличии на Солнце выделенного направления, связанного с реликтовым магнитным полем, напряженность которого составляет около 0.1 Гс.

4. Оценено влияние магнитной активности Солнца на поток его излучения. На основе Эмпирического соотношения между магнитными и термодинамическими параметрами Солнца построена регрессионная модель, с помощью которой выполнена реконструкция вековых изменений магнитной активности и светимости Солнца по косвенным данным о солнечной активности.

Апробация результатов диссертации. Результаты, представленные в диссертации, докладывались на семинарах отдела физики Солнца ИСЗФ СО РАН, на научных конференциях по солнечно-земной физике в ИСЗФ СО РАН, которые проходили в 2000, 2001, 2003, 2004, 2006 гг. Основные результаты диссертации представлялись на научных конференциях в Главной (Пулковской) обсерватории в 1997, 2001, 2002, 2003, 2005, 2007, 2008 гг., а также на конференции «Многоволновые исследования Солнца и современные проблемы солнечной активности», которая проходила 28 сентября - 2 октября 2006 г. в CAO РАН в пос. Нижний Архыз. Отдельные результаты были представлены на симпозиуме MAC 223 "Multiwavelength investigations of solar activity", который

проходил 14—19 июня 2004 г. в Санкт-Петербурге, на международном симпозиуме "Space climate: direct and indirect observations of long-term solar activity", который проходил 20-23 июня 2004 г. в Финляндии, а также на симпозиуме, посвященном Международному гелиофизическому году «Новый взгляд на солнечно-земную физику», который проходил 5-10 ноября 2007 г. в Звенигороде.

Исследования, выполненные в ходе работы по теме диссертации, были поддержаны, а их результаты одобрены отечественными и международными грантами: РФФИ (№№ 99-02-16088, 02-02-16044, 05-02-04015 и 05-02-16326а, ИНТАС 2001-0550, Миннауки (1993-2003 гг.). Часть исследований была выполнена в рамках программы Президиума РАН «Солнечная активность и физические процессы в системе Солнце-Земля» (2005-2008 гг.), а также по интеграционному проекту Сибирского отделения РАН «Изучение солнечной активности и ее проявлений в гелиосфере и на Земле» (2004-2008 гг.).

Ряд результатов, представленных в диссертации, выдвигался в качестве важных научных достижений от ИСЗФ СО РАН по основным темам научных исследований, а также по интеграционным проектам и программе фундаментальных исследований Президиума РАН № 16. Эти результаты отражены в положениях, выносимых на защиту, в пунктах 1,2иЗ.

Личный вклад соискателя и публикации по теме диссертации.

Основные результаты работы являются оригинальными и получены либо лично автором, либо при его непосредственном участии на всех этапах работы. По теме диссертации опубликовано 49 печатных работ, из них 32 - в научных рецензируемых изданиях, в том числе 15 статей - в отечественных журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторской диссертации. Остальные статьи опубликованы в журнале «■Солнечно-земная физика», в сборниках трудов ИСЗФ СО РАН «Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца», а также в трудах всероссийских и международных конференций. По теме диссертации написано без соавторов 17 статей. В совместных исследованиях автору принадлежат главным образом постановка задачи, разработка методов анализа данных, интерпретация результатов. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав основного материала, заключения, двух приложений и списка литературы, включающего 342 наименования. Работа содержит 240 страниц и 53 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении дается общая характеристика работы, обсуждается актуальность темы диссертации, формулируются цели и задачи исследования, определяются научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приводятся основные положения, выносимые на защиту, а также данные относительно апробации работы и о публикациях по теме диссертации.

Глава 1. Солнце как магнитопеременная звезда. В первой главе диссертации дан краткий обзор современных представлений о внутреннем строении и эволюции Солнца. Приведены также результаты гелиосейсмологии, которые позволили уточнить и детализировать модель внутреннего строения Солнца. Дан обзор основных проявлений солнечного магнетизма, приведены сведения о локальных и крупномасштабных магнитных полях, о временных изменениях глобальных характеристик Солнца. Приведены также косвенные данные, свидетельствующие о наличии постоянного магнитного поля внутри зоны лучистого переноса энергии, которое имеет реликтовое происхождение. Отмечено, что солнечные магнитные поля характеризуются значительной асимметрией между северным и южным полушариями, а также в распределении по гелиографической долготе.

Приведены данные, иллюстрирующие циклические и долговременные изменения магнитной активности Солнца, его светимости. Спектрально-временной анализ индексов пятнообразовательной деятельности Солнца, полного потока его излучения на основе непрерывного вейвлет-преобразования показал нестационарный характер, многомасштабную организацию циклических и долговременных изменений солнечной активности. Фазовый вейвлет-спектр чисел групп солнечных пятен позволил разделить эпоху телескопических наблюдений Солнца на три периода, которые связаны с разными режимами генерации магнитного поля Солнца. Первый период времени 1610-1749 гг. характеризовался низким уровнем магнитной активности, слабовыраженной 11-летней цикличностью. На этот интервал времени приходился минимум Маундера. В течение второго периода времени 1749-1855 гг. существовал переходный режим работы механизма гидромагнитного динамо, за это время уровень магнитной активности Солнца значительно вырос. При этом наблюдалось нерегулярное чередование амплитуд четных и нечетных 11-летних циклов, имел место минимум Дальтона. Третий период времени 18552007 гг. характеризуется высоким уровнем активности и регулярным чередованием амплитуд четных и нечетных циклов.

Высокоточные внеатмосферные измерения интегрального потока излучения Солнца, приведенные к абсолютной шкале и объединенные в единый временной ряд, показывают кратковременные, циклические и долговременные изменения. Изменения полного потока излучения Солнца характеризуют термомагнитные процессы в конвективной зоне и атмосфере Солнца, при этом поверхностные магнитные поля оказывают наибольшее влияние на изменения потока излучения на коротких масштабах времени, блокируя или усиливая излучение фотосферы. Рассмотрены физические механизмы и основные проявления солнечной активности, благодаря которым возникают циклические изменения интегрального потока излучения Солнца. Изменения светимости Солнца в магнитном цикле активности происходят главным образом в результате диссипации энергии магнитных полей в приповерхностных слоях конвективной зоны.

Для изучения эволюции и вращения крупномасштабного магнитного поля Солнца был разработан метод долготно-временного анализа. Изменения СМПС складываются из собственно временных изменений и изменений, возникающих в результате вращения Солнца и неоднородности крупномасштабного магнитного поля по гелиодолготе. Анализируя изменения СМПС на масштабе времени, сравнимом с периодом обращения Солнца, можно оценить распределение крупномасштабного магнитного поля по гелиодолготе и характеристики его вращения. Спектрально-временной анализ СМПС и других глобальных характеристик Солнца показал, что основные эффекты вращательной модуляции сосредоточены на временных масштабах 9, 13.5, 27-30 сут. Для реализации метода долготно-временного анализа применялось многоуровневое разложение временного ряда СМПС на основе алгоритма Малла, находились вейвлет-коэффициенты и компоненты сигнала, определяющие изменения СМПС на разных временных масштабах. С помощью вейвлет-фильтрации из временного ряда ежедневных значений СМПС определялась компонента сигнала, которая содержит эффект вращательной модуляции из-за неоднородностей в распределении магнитного поля по гелиодолготе. Вейвлет-фильтрация выполнялась с помощью обратного вейвлет-преобразования, при котором учитывались вейвлет-коэффициенты, соответствующие масштабам времени 8-32 сут. Для выполнения вейвлет-фильтрации использовалась техника ортогонального вейвлет-разложения, где в качестве анализирующих функций использовались вейвлеты Добеши.

Далее отфильтрованная компонента разделялась на сегменты, соответствующие по времени кэррингтоновским оборотам и строилась оборот за

оборотом в виде диаграммы гелиодолгота-время. Долготно-временная диаграмма обнаруживает долгоживущие неоднородности в распределении активности по гелиодолготе, показывает эволюцию крупномасштабных магнитных структур в 11 -летнем цикле активности и, как стробоскоп, очень чувствительна к изменению характеристик их вращения.

Годы ¡990 1995

£ Б-

ев" Н

е

ч

о

§

к

ч

1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 РР Р ■■■■■ ]

Рис. 1. Ряд измерений СМПС - X (а) и его отфильтрованная компонента Ж, содержащая изменения на масштабе времени 8-32 сут (б); долготно-временная диаграмма Ж (в); нормированная долготно-временная диаграмма (г).

На рис. 1 показан временной ряд ежедневных значений СМПС по данным Стэнфордской обсерватории, его отфильтрованная компонента, содержащая

изменения на масштабе времени 8-32 сут, а также долготно-временные диаграммы СМПС в исходном и нормированном представлении. Нормированная долготно-временная диаграмма СМПС наглядно показывает вращение долгоживущих неоднородностей в распределении по гелиодолготе. Структуры, вращающиеся с кэррингтоновским периодом, наблюдаются в виде горизонтальных деталей. Чаще неоднородности выстраиваются в диагональные цепочки, которые указывают на моды твердотельного вращения с периодами 27-30 сут. Долготно-временные диаграммы показывают долгоживущие когерентные структуры в распределении по гелиографической долготе. Время их жизни достигает пяти лет.

Вращение крупномасштабных магнитных полей проявляется как суперпозиция небольшого числа мод твердотельного вращения с дискретными периодами. В циклах активности 20-23 твердотельные моды вращения сосуществовали и сменяли друг друга. При этом на фазе роста активности доминировали моды вращения с периодами от 27.8 до 28.5 сут, тогда как на фазе спада активности всегда преобладала мода вращения с периодом около 27 сут. Эпизодически проявлялись моды вращения с периодами 29-30 сут. Режим вращения когерентных структур крупномасштабного магнитного поля меняется входе 11-летнего цикла активности и от цикла к циклу.

Таким образом, применение долготно-временного анализа СМПС позволило обнаружить когерентные структуры в распределении крупномасштабного магнитного поля по гелиографической долготе, получить детальную картину его вращения в циклах активности 20-23. Возможно, что когерентные магнитные структуры обнаруживают неоднородности, присущие глобальному магнитному полю Солнца, вращение которых связано с различными слоями конвективной зоны.

Глава 2. Долговременные изменения дисбаланса потока магнитного поля Солнца и геометрии межпланетного магнитного поля. Сравнительный анализ среднего магнитного поля Солнца 5 и компонент ММП с помощью метода кумулятивных сумм обнаружил циклические и долговременные изменения наблюдаемого дисбаланса магнитного потока. На рис. 2 а показаны изменения йх-компоненты ММП в солнечно-экваториальной системе координат в сравнении с числами солнечных пятен /? в циклах 20-23. В радиальной компоненте ММП циклические изменения выражены очень слабо.

Асимметрия полярностей хорошо выражена в поведении кумулятивных сумм компонент ММП и СМПС ЪВу, ¿5 (рис. 26). Кумулятивная

сумма радиальной компоненты ММП с противоположным знаком -LBx соответствует правилу, согласно которому направление от Солнца считается положительным. В четных циклах кумулятивная сумма -ЪВх убывает -доминирует радиальная компонента ММП направленная к Солнцу, а в нечетных циклах -ЪВх имеет тенденцию к возрастанию - доминирует радиальная компонента, направленная от Солнца. Изменения LS (рис. 26) согласуются с поведением -ЛВх, что подтверждает реальность циклических изменений ММП, их солнечное происхождение. Таким образом, в гелиосфере вблизи эклиптики магнитный цикл Хейла проявляется в чередовании доминирующих полярностей радиальной компоненты ММП.

Годы

Рис. 2. Вх-компонента ММП и числа солнечных пятен Я (а); кумулятивные суммы компонент ММП ХВу, ЪВ1 и СМПС интегральный эффект квадрупольной

составляющей магнитного поля Солнца -0.02'Zg2o показан штриховой линией (6).

Интегральный эффект квадрупольной составляющей магнитного поля Солнца, оцененный как кумулятивная сумма соответствующих коэффициентов

гармонического разложения 0.022^2о, показывает, что именно квадрупольная компонента дает основной вклад в наблюдаемый дисбаланс магнитного потока Солнца и асимметрию полярностей в поведении компонент ММП (рис. 26). Моменты минимумов активности и смен знака полярного магнитного поля Солнца отмечены штриховыми и пунктирными линиями, соответственно. Изучение солнечных и гелиосферных магнитных полей в интегральном представлении позволило сопоставить разные виды измерений, выявить общие закономерности их циклических и долговременных изменений, оценить стабильность шкалы измерений в течение большого интервала времени.

Аналогичные изменения от цикла к циклу показывает и кумулятивная сумма азимутальной компоненты ММП при этом соотношение между

кумулятивными суммами радиальной и азимутальной компонент меняется со временем. Изменения соотношения между радиальной и азимутальной компонентами ММП характеризуют кратковременные, циклические и долговременные изменения геометрии ММП, тангенса его угла спирали tgцl=By/Bx. Амплитуда кратковременных вариаций угла спирали превышает 10 градусов. Циклические вариации угла спирали ММП возникают благодаря высокоскоростным потокам солнечного ветра, которые преобладают на фазе спада активности, и приводят к уменьшению угла спирали. Долговременные изменения угла спирали проявляются в систематическом уменьшении кумулятивной суммы его угловых отклонений от среднего значения. Такие долговременные изменения соответствуют уменьшению угла спирали ММП в течение циклов солнечной активности 20-23.

Разработан новый метод диагностики циклических и долговременных изменений геометрии ММП, основанный на анализе наблюдаемого дисбаланса магнитного потока Солнца и асимметрии полярностей компонент ММП. Анализ интегрированных отклонений угла спирали от своего среднего значения оказался настолько точным, что позволил обнаружить долговременные изменения геометрии ММП, которые возникают в результате медленного увеличения средней скорости солнечного ветра, составившего 4 км/с за период 1965-2006 гг. Систематическое увеличение средней скорости солнечного ветра произошло в результате увеличения открытого магнитного потока благодаря изменению общей топологии магнитного поля Солнца. При уменьшении уровня магнитной активности Солнца в циклах 20-23 в солнечном ветре уменьшился вклад его относительно медленных потоков, связанных с закрытыми конфигурациями магнитного поля в короне -стримерами, что привело к увеличению средней скорости солнечного ветра.

Годы

Рис. 3. Кумулятивные суммы в солнечно-магнитосферной, солнечно-эклиптической и солнечно-экваториальной системах координат показаны черной, серой и пунктирной кривыми, соответственно. Штриховая линия указывает тренд в солнечно-

магнитосферной системе координат (а); остаточная кумулятивная сумма в

сравнении с изменениями чисел солнечных пятен (б). Компонента дВг в сравнении с индексом геомагнитной активности аа (в).

Асимметрия магнитного поля Солнца проявляется также в компоненте ММП, перпендикулярной плоскости гелиоэкватора или эклиптики, что дает возможность диагностики ее циклических и долговременных изменений. На рис. За показаны кумулятивные суммы ¿^-компоненты ММП в разных системах координат. Значительный линейный тренд в сторону возрастания присутствует во всех кумулятивных суммах вертикальной компоненты ММП. Преобладание положительных значений ^-компоненты при наличии значительного линейного

тренда ее кумулятивной суммы, а также заметная северо-южная асимметрия полярного магнитного поля Солнца дают дополнительные и независимые аргументы в пользу гипотезы о существовании реликтового магнитного поля Солнца. Напряженность постоянной составляющей магнитного поля Солнца оценена по ее вкладу в интегральный сигнал вблизи Земли и

составляет 0.048 ± 0.015 нТл.

Выполненный анализ многолетних измерений ММП подтверждает, что знак и амплитуда усредненной &-компоненты ММП зависят от крупномасштабного магнитного поля Солнца, его осесимметричной дипольной составляющей [Ри<1оукт е/ а1., 1980; Обридко и др., 2004]. При этом обнаружены изменения ^-компоненты ММП от цикла к циклу, связанные с долговременными изменениями глобального магнитного поля Солнца. На рис. 36 показана остаточная кумулятивная сумма из которой вычтен линейный тренд, в сравнении с циклическими изменениями чисел солнечных пятен. Моменты минимумов активности и смен знака полярного магнитного поля Солнца отмечены штриховыми и пунктирными линиями, соответственно. Остаточная кумулятивная сумма характеризует вклад глобального магнитного поля Солнца в вертикальную составляющую ММП, его изменения от цикла к циклу.

На рис. Зв показана составляющая 5В:, которая определяет долговременный ход асимметрии в поведении Вг, оцененная с помощью взятия конечных разностей ото дня ко дню сглаженной остаточной кумулятивной суммы Анализ поведения ^-компоненты ММП в солнечно-магнитосферной системе координат показал, что существуют продолжительные интервалы времени, в которых доминируют отрицательные значения 5Вг и наблюдается повышенная геомагнитная активность. Изменения компоненты 5Вг связаны с поведением индекса геомагнитной активности аа - при отрицательных значениях б Вг часто наблюдается повышенная геомагнитная активность, тем не менее, соотношение между этими величинами не является линейным.

Несмотря на то, что компонента ЬВг невелика по амплитуде, по-видимому, ее роль заключается в том, что при взаимодействии потоков солнечного ветра с межпланетной средой она создают «затравочное» поле, которое усиливается в результате такого взаимодействия, преимущественно сохраняя свой знак. Существование продолжительных интервалов времени, в течение которых компонента ЬВг отрицательна, связано с асимметрией солнечных магнитных полей, со сменами знака глобального магнитного поля Солнца, а также с долговременными деформациями гелиосферного токового слоя.

Глава 3. Крупномасштабная организация солнечной активности и ее проявления в гелиосфере. В третьей главе диссертации на основе анализа тонкой структуры временных рядов индексов пятнообразовательной деятельности Солнца изучена долготно-временная организация солнечной активности. Показано, что в течение всей истории телескопических наблюдений Солнца его пятнообразовательная деятельность концентрировалась в ограниченных диапазонах гелиографических долгот. Даже в эпоху Маундеровского минимума малочисленные пятна наблюдались вблизи тех гелиографических долгот, где после его окончания образовались активные долготы. В распределении пятнообразовательной деятельности Солнца, других проявлений магнитной активности часто вьивляются активные долготы, разделенные по гелиографической долготе на 180°.

Изучены распределения доминирующих полярностей фотосферных и корональных магнитных полей в циклах активности 21, 22 и 23. В приэкваториальных областях Солнца обнаружены устойчивые структуры как с двухсекторным, так и с четырехсекторным распределением полярностей по гелиографической долготе. Распределение полярностей в северном и южном полушариях Солнца, как правило, противоположно по знаку и меняется от цикла к циклу на противоположное. Несмотря на чередование полярностей в циклах активности 21-23, наиболее устойчивые структуры крупномасштабного магнитного поля разделены по гелиографической долготе примерно на 180°.

На основе метода вейвлет-фильтрации изучены усредненные по циклам распределения фоновых магнитных полей, оценены напряженности магнитного поля долгоживущих структур, вклад которых составляет 20 мкТл. Анализ магнитного поля Солнца как наклонного магнитного ротатора в системе координат, частота вращения которой составляет 433 нГц, выявил устойчивую дипольную компоненту, связанную с зоной лучистого переноса Солнца. Амплитуда вращательной модуляции СМПС, усредненной за весь период измерений 1976-2004 гг, составляет около 8-10 мкТл - эта величина может рассматриваться как оценка напряженности реликтового магнитного поля Солнца. На качественном уровне такую асимметрию в поведении крупномасштабного магнитного поля Солнца можно объяснить как результат сложения циклически изменяющегося магнитного поля, генерируемого в конвективной зоне механизмом динамо, и стационарного реликтового магнитного поля, захваченного твердотельно вращающейся зоной лучистого переноса энергии.

Солнечные вспышки представляют собой кратковременные явления. Тем не менее, пространственно-временной анализ мест их возникновения обнаруживает коллективные свойства, показывая, что отдельные события образуют вспышечный ансамбль. Вспышки, как и солнечные пятна, встречаются на разных гелиографических долготах, но области повышенной вспышечной активности концентрируются в ограниченных областях. Эти области называются площадками длительной активности или «горячими пятнами». Поскольку области повышенной вспышечной активности живут долго, долготно-временной анализ позволил изучить их распределение по гелиографической долготе, вращение и эволюцию всего вспышечного ансамбля.

Долготно-временной анализ временных рядов СМПС и вспышечного индекса позволил по-новому оценить влияние крупномасштабного магнитного поля Солнца на распределение вспышечной активности, выявил долгоживущие структуры, в которых концентрируется вспышечная активность Солнца. Детальное сопоставление долготно-временных распределений крупномасштабного магнитного поля Солнца и вспышечного ансамбля показало, что долгоживущие области повышенной вспышечной активности находятся вблизи линии раздела полярностей крупномасштабных магнитных полей, следуют за их реорганизацией в ходе 11-летнего цикла активности. Вращение вспышечного ансамбля характеризуется суперпозицией твердотельных мод, аналогичных модам вращения крупномасштабного магнитного поля Солнца. Эти выводы являются обобщением на область больших пространственных и временных масштабов известного результата А.Б. Северного [Северный, 1960], согласно которому внутри активных областей вспышки происходят вблизи нейтральной линии. Результат А.Б. Северного относится к отдельным вспышкам и активным областям, тогда как выводы, сделанные в настоящей главе, связывают долгоживущие области повышенной вспышечной активности с линиями раздела полярностей крупномасштабного магнитного поля Солнца, его эволюцией и вращением.

Долготно-временная диаграмма СМПС была также сопоставлена с распределением экваториальных магнитных полей в короне и с секторной структурой ММП вблизи Земли. Оказалось, что эти распределения практически идентичны с учетом транспортного времени распространения возмущений в солнечном ветре. Это свойство показывает, что усредненное долготно-временное распределение фотосферных магнитных полей характеризует поведение открытого магнитного поля, силовые линии которого уходят далеко в гелиосферу. Такое свойство долготно-временного представления СМПС имеет

важное диагностическое значение. Действительно, на основе относительно простых измерений СМПС можно построить долготно-временное распределение крупномасштабного магнитного поля на уровне фотосферы и сделать выводы о секторной структуре ММП.

Глава 4. Изменения потока излучения Солнца в 11-летнем цикле активности. В четвертой главе представлены данные внеатмосферных измерений полного потока излучения Солнца. Для астрофизики и солнечно-земной физики важно точно знать количество лучистой энергии излучаемой Солнцем - его светимость. Измерения потока излучения Солнца в абсолютной шкале представляют сложную экспериментальную задачу. Измерения потока излучения, приведенные к единой шкале, показывают кратковременные изменения, амплитуда которых составляет около 3 Вт/м2. Солнечные пятна и факелы - основные факторы, которые определяют изменения потока излучения Солнца на коротких масштабах времени. Сильные магнитные поля в пятнах подавляют конвективные движения и блокируют тепловой поток. Слабые и тонкоструктурные магнитные поля факелов, напротив, создают условия для высвечивания более горячих слоев атмосферы Солнца, создавая тем самым избыточное излучение относительно невозмущенной фотосферы. Прохождение по диску Солнца крупных групп солнечных пятен сопровождается значительным понижением интегрального потока излучения. После распада больших активных областей образуются факельные площадки, которые дают повышенное излучение, запаздывающее по времени относительно дефицита излучения, создаваемого пятнами этих активных областей.

Показано, что природа и статистические свойства вариаций потока излучения Солнца в сторону повышения и понижения относительно среднего уровня существенно различаются. Для изучения медленных изменений потока излучения Солнца был разработан и применен робастный метод нелинейной фильтрации. Невозмущенный фоновый поток излучения определен как наиболее вероятное состояние системы и оценен как мода на скользящем временном интервале. Изучены статистические свойства кратковременных вариаций потока излучения Солнца относительно текущей моды. Обнаружено, что плотность вероятности вариаций потока излучения асимметрична и отличается от нормального закона распределения.

Изучены спектральные и корреляционные соотношения между вариациями потока излучения в сторону повышения и понижения как вход и выход физической линейной системы. Сделаны оценки модуля передаточной функции, которые характеризуют механизм преобразования энергии,

блокированной солнечными пятнами и излучаемой факелами. Малые значения функции когерентности свидетельствуют о нелинейном соотношении между положительными и отрицательными вариациями потока излучения.

СП

1368 1366 1364

9 13

27

54

81

155

2

9- 365

сс

730 1024

Рис. 4. Ряд измерений потока излучения Солнца, приведенных к единой шкале (а) и его непрерывный вейвлет-спектр (б); белыми контурами показан уровень достоверности, соответствующий 80 %, штриховыми линиями показаны границы краевых искажений.

На рис. 4 показан ряд измерений потока излучения Солнца, приведенный к абсолютной шкале и его вейвлет-спектр [\УП180П, МогсЫпоу, 2003; МогсМпоу, \Villson, 2003]. Эффекты вращения Солнца наблюдаются как концентрация спектральной энергии в диапазоне 26-30 сут, а также на кратных и комбинационных масштабах 40, 54, 81 сут. Кратковременные изменения потока излучения Солнца происходят в результате локального экранирования пятнами излучения невозмущенной фотосферы и избыточного излучения факелов. Подтверждено, что термомагнитные возмущения, связанные с активными областями, в результате их диссипации передают свою энергию в магнитную сетку и большие факельные поля. Перераспределение энергии в сторону

больших временных масштабов наблюдается в вейвлет-спектре в виде каскадов, которые происходят в эпохи главного и вторичного максимумов солнечной активности и отмечены на рис. 4.6 пунктиром. Поэтому в максимуме солнечной активности, когда число активных областей велико, увеличивается их вклад в излучение магнитной сетки и факельных полей, что приводит к увеличению полного потока излучения Солнца. Амплитуда циклических изменений потока излучения Солнца составляет около 1 Вт/м2.

Анализ изменений интегрального потока излучения Солнца в долготно-временном аспекте показал существование на Солнце крупномасштабных структур с пониженным и с избыточным излучением относительно среднего уровня, который меняется в ходе 11-летнего цикла. В течение циклов активности 21-23 на Солнце существовали крупномасштабные термомагнитные структуры, связанные с комплексами активности, большими факельными полями и активными долготами. Крупномасштабные термомагнитные возмущения имеют двух- и четырехсекторную структуру, характер их вращения близок к твердотельному.

Долгота, град

Рис. 5. Усредненное за 1978-2003 гг. распределение неоднородностей потока излучения Ж показано сплошной кривой, в сравнении с аналогичным распределением

крупномасштабного магнитного поля в сигнале СМПС Ж (штриховая кривая).

Несмотря на то, что долготно-временное распределение неоднородностей яркости SI имеет сложный нестационарный характер, усреднение этого распределения за весь интервал измерений (рис. 5) показывает концентрацию областей повышенного излучения внутри интервалов активных долгот, центрированных на гелиографические долготы 60° и 230°, которые разделены примерно на 180°. В распределении СМПС, усредненном аналогичным образом, также хорошо выражены два максимума, центрированные на близкие гелиодолготы. Такое соотношение между магнитными и термодинамическими параметрами Солнца показывает их причинно-следственную связь и дает дополнительные аргументы в пользу концепции о существовании на Солнце выделенного направления, связанного с его неосесимметричным реликтовым магнитным полем.

Глава 5. Вариации магнитных и термодинамических параметров Солнца на большой шкале времени. В пятой главе рассмотрены долговременные изменения интегрального потока излучения Солнца по данным его внеатмосферных измерений. Данные прямых измерений были приведены к абсолютной шкале разными способами с учетом абсолютной калибровки радиометров, изменений их чувствительности со временем. Разработана новая методика анализа систематических погрешностей между измерениями потока излучения Солнца в разных шкалах. Эта методика позволила оценить соотношения между системами измерений, изучить их изменения со временем, а также количественно охарактеризовать степень неопределенности в оценке долговременных изменений интегрального потока излучения Солнца.

На основе анализа кумулятивных сумм разностей среднесуточных значений в шкалах АКРИМ [Willson, Mordvinov, 2003], ПМОД [Fröhlich, Lean, 1998], САРР [Dewitte et al., 2004] выполнен детальный сравнительный анализ измерений потока излучения Солнца. Обнаружены и оценены противоречивые тенденции в поведении разностей измерений между разными шкалами, которые характеризуют неточности абсолютной калибровки радиометров, изменения их чувствительности в ходе продолжительных космических экспериментов. Величина усредненного за весь период измерений смещения между шкалами измерений АКРИМ-ПМОД составила около 0.20 Вт/м2. Среднее смещение между шкалами АКРИМ-САРР составило -0.23 Вт/м2, тогда как среднее смещение между шкалами САРР-ПМОД составило 0.40 Вт/м2. Текущий сдвиг между различными шкалами показывает значительную изменчивость, достигая 1 Вт/м2 как в начальный период измерений, так и в последние годы.

Сравнительный анализ оценок долговременных изменений интегрального потока излучения Солнца, полученных в разных шкалах, с величиной их погрешностей показал, что надежная оценка вековых изменений потока излучения проблематична и находится на пределе возможностей современных измерений.

2.0

1.5

1.0

1000

1200

1400 1600 1800 2000

б

1000

1200

1400

1600

\ • 7 •

1800 2000

1000

1200

1400 1600 Годы

1800 2000

Рис. 6. Измерения содержания изотопа Ве, и ИНС-модель этих изменений (а), изменения дипольной составляющей магнитного поля Земли М, нормированной на ее современное значение (б); реконструкции изменений потока излучения Солнца и чисел групп пятен Rg по данным об изменениях 10Ве и М (в, г).

Математический аппарат искусственных нейронных сетей (ИНС) применен для изучения соотношения между магнитными индексами Солнца и потоком его излучения, а также для реконструкции индексов активности на большой шкале времени. На основе обнаруженного соотношения между магнитными и термодинамическими параметрами Солнца построены эмпирические модели, с помощью которых выполнены реконструкции изменений магнитной активности и светимости Солнца по косвенным данным о солнечной активности. Оптимальные модели, имеющие архитектуру многослойного персептрона (МСП), определены с помощью численных экспериментов из условия наилучшей аппроксимации изменений магнитной активности и потока излучения Солнца.

На рис. 6а показан ряд измерений концентрации изотопа 10Ве в кернах льда [Bard et al., 2000], его модельное представление по данным о числах групп солнечных пятен Rg. С помощью математического аппарата ИНС построена эмпирическая регрессионная модель и выполнена реконструкция изменений потока излучения Солнца и чисел групп пятен по данным о концентрации ,0Ве (рис. 6 в,г) с учетом долговременных изменений магнитного поля Земли М (рис. 6 б).

Согласно выполненной реконструкции, фоновый поток излучения Солнца испытывал изменения в прошлом и заметно увеличился за последние сто лет. Амплитуда вековых изменений светимости несколько меньше, чем аналогичная величина, полученная в ранее выполненной реконструкции [Lean et al, 1995]. Таким образом, реконструкция изменений светимости Солнца по данным о числах групп солнечных пятен подтверждает существование вековых изменений потока излучения Солнца, амплитуда которых составляет около 1 Вт/м:. В эпоху минимума Маундера 1645-1715 гг. полный поток излучения Солнца был меньше его современного значения и составлял около 1364.5 ±0.34 Вт/м2.

Реконструкция изменений магнитной активности Солнца с помощью ИНС согласуется в основных чертах с ранее выполненными реконструкциями [см., например, Ogurtsov, 2004] и позволяет независимым образом оценить их амплитуду. Реконструкции изменений пятнообразовательной деятельности и светимости Солнца показывают циклические вариации, перемежаемые продолжительными периодами понижений уровня активности - минимумами Дальтона, Маундера, Шперера, Вольфа и Оорта. Долговременные изменения потока излучения проявляются в изменениях уровня фонового излучения между последовательными эпохами минимумов активности. Согласно реконструкции, выполненной с помощью нейронных сетей, уровень фонового излучения

Солнца в эпоху минимума Маундера был меньше своего современного значения на 1.1 ± 0.34 Вт/м2, что хорошо согласуется с аналогичной оценкой [Wang et al., 2005], полученной позже независимым образом. Начиная с минимума Шперера фоновый поток излучения увеличился на 2.1 ±0.4 Вт/м2 за период 1441-2003 гг.

В заключении подводятся основные итоги работы, представленной в диссертации, которые можно перечислить в виде следующих положений.

1. Разработан универсальный метод долготно-временного анализа индексов активности Солнца, который позволил локализовать крупномасштабные долгоживущие неоднородности в распределении активности по гелиографической долготе и определить характеристики их вращения, используя стробоскопический эффект долготных неоднородностей в кэррингтоновской системе координат. Разработанный метод предоставил уникальную возможность проследить неоднородности в распределении пятнообразователыюй деятельности Солнца по гелиографической долготе в течение всей эпохи его телескопических наблюдений.

2. Применение метода долготно-временного анализа к временным рядам различных индексов позволило получить детальную картину эволюции и вращения крупномасштабных структур в распределении активности в циклах 20-23. На основе изучения поведения магнитного поля Солнца как звезды в долготно-временном аспекте обнаружены когерентные структуры в распределении крупномасштабного магнитного поля по гелиографической долготе, вращение которых характеризуется суперпозицией дискретных мод твердотельного вращения. Результаты изучения вращения крупномасштабных магнитных структур с помощью настоящего метода в целом подтверждают выводы об изменении характера вращения в цикле солнечной активности, полученные в предыдущих исследованиях. При этом высокая чувствительность разработанного метода позволила с большей степенью детальности исследовать эволюцию и вращение крупномасштабного магнитного поля Солнца.

3. Обнаружен новый вид циклических изменений магнитного поля Солнца и межпланетного магнитного поля, которые проявляются в регулярном чередовании доминирующих полярностей от цикла к циклу. Такие изменения обнаруживают магнитный цикл Хейла в гелиосфере. Геометрия межпланетного магнитного поля, кривизна его спирали подвержены изменениям в ходе 11-летнего цикла активности, что проявляется во взаимной трансформации радиальной и азимутальной компонент межпланетного магнитного поля.

4. На основе изучения изменений асимметрии магнитного поля Солнца, и дисбаланса магнитных полярностей межпланетного магнитного поля разработан новый метод диагностики геометрии магнитного поля гелиосферы, ее долговременных изменений. Новый подход оказался очень чувствительным для выявления циклических и долговременных изменений геометрии межпланетного магнитного поля. Обнаружены долговременные изменения геометрии межпланетного магнитного поля, угла его спирали, которые возникают благодаря медленному увеличению средней скорости солнечного ветра. При уменьшении уровня магнитной активности Солнца в циклах активности 20-23 в солнечном ветре уменьшился вклад его относительно медленных потоков, связанных с закрытыми конфигурациями магнитного поля в короне, что привело к увеличению средней скорости солнечного ветра.

5. Обнаружены долговременные изменения ^-компоненты межпланетного магнитного поля, ее изменения от цикла к циклу, связанные с долговременными изменениями глобального магнитного поля Солнца и, возможно, с его реликтовым полем. Обнаружены продолжительные интервалы времени, в течение которых в межпланетном магнитном поле доминировали отрицательные значения ^-компоненты и наблюдалась повышенная геомагнитная активность.

6. Показано, что в течение всей истории телескопических наблюдений Солнца его пятнообразовательная деятельность концентрировалась в ограниченных диапазонах гелиографических долгот. Обнаружено существование крупномасштабных термомагнитных структур, связанных с активными долготами, комплексами активности и макроструктурой факельных полей. Существование активных долгот, разделенных по гелиодолготе на 180°, свидетельствует о наличии на Солнце выделенного направления, связанного с его неосесимметричным реликтовым магнитным полем.

7. Сравнительный анализ прямых измерений потока излучения Солнца, приведенных к абсолютной шкале разными способами, выявил неточности абсолютной калибровки радиометров, изменения их чувствительности со временем в ходе продолжительных космических экспериментов. Оценены смещения между разными шкалами измерений, их изменения со временем. Сопоставление оценок долговременных изменений потока излучения Солнца, полученных в разных шкалах, с величиной систематических погрешностей этих оценок, показывает, что надежная оценка вековых трендов в изменении интегрального потока излучения Солнца проблематична и находится на пределе возможностей современных радиометрических измерений.

8. Оценено влияние магнитной активности Солнца на поток его излучения в глобальном аспекте. Показано, что соотношение между индексами магнитной активности и светимостью Солнца является нелинейным и различается на разных масштабах времени. Математический аппарат на основе нейронных сетей применен для изучения соотношения между магнитными индексами Солнца и потоком его излучения, а также для реконструкции индексов активности на большой шкале времени.

9. На основе обнаруженных закономерностей долговременных изменений активности Солнца и соотношений между его магнитными и термодинамическими параметрами построены эмпирические модели, описывающие вековые изменения глобальных характеристик Солнца на' большой шкале времени, выполнена реконструкция магнитной активности и потока излучения Солнца по данным о концентрации космогенных изотопов из природных архивов Земли. Выполненная независимая реконструкция магнитных и термодинамических параметров Солнца учитывает многомасштабный нелинейный характер взаимосвязи между ними. Результаты реконструкции показывают долговременные изменения магнитных и термодинамических характеристик Солнца, амплитуда которых согласуется с их теоретическими оценками.

Список цитируемой литературы

1. Обридко В.Н., Голышев С.А., Левитин А.Е. Геомагн. аэрон. 2004. Т. 44. С. 449-452.

2. Северный А.Б. Изв. Крьшской астрофиз. обе. I960. Т. 22. С. 12-41.

3. Bard Е., Raisbeck G.M., Yiou F., Jouzel J. Tellus. 2000. V. 52В. P. 985-992.

4. Dewitte S., Crommelynck D., Mekaoui S., Joukoff A. Solar Phvs. 2004. V.224. P. 209-216.

5. Fröhlich С., Lean J. Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. P. 4377-4380.

6. Lean J., Beer J., Bradley R.S. Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22. P. 3195-3198.

7. Mordvinov A.V., Willson R.C. Solar Phys. 2003. V.215. P. 5-16.

8. Ogurtsov M.G. Solar Phys. 2004. V. 220. P. 93-105.

9. Pudovkin M.I., Ponyavin D.I., Chertkov A.D. Solar Phys. 1980. V. 66. P. 411416.

10. Smith E.J., Jokipii J.R., Kota J., Lepping R.P., Szabo A. Astrophys. J. 2000. V. 533. P. 1084-1089.

11. Wang Y.M., Lean J, Sheeley N.R. Astrophys. J. 2005. V. 625. P. 522-538.

12. Willson R.C., Mordvinov A.V. Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. P. 1199-1202.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Мордвинов A.B. Долговременные изменения асимметрии магнитного поля Солнца и гелиосферы // Астрон. журн. 2006. Т. 83. С. 1042-1049.

2. Мордвинов A.B. Долговременные изменения асимметрии магнитного поля Солнца и геометрии межпланетного магнитного поля // Космич. исслед. 2008. Т. 46. №4. С. 323-328.

3. Мордвинов A.B., Виллсон P.C. Эффекты комплексов активности и активных долгот в изменениях потока излучения Солнца // Письма в Астрон. журн. 2001. Т. 27. №7. С. 528-532.

4. Мордвинов A.B., Плюснина Л.В. Когерентные структуры в динамике крупномасштабного магнитного поля Солнца // Астрон. журн. 2001. Т. 78. № 8. С. 753-760.

5. Мордвинов A.B., Кичатинов Л.Л. Активные долготы и северо-южная асимметрия активности Солнца как проявления реликтового магнитного поля И Астрон. журн. 2004. Т. 81. С. 281-288.

6. Мордвинов A.B. Вариации потока излучения Солнца и энергетика активных областей // Известия РАН сер. физ. 1998. Т. 62. С. 1204-1205.

7. Мордвинов A.B. Годичная и квазидвухлетняя вариации среднего магнитного поля Солнца // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. 1992. Вып. 99. С. 132-138.

8. Мордвинов A.B., Плюснина Л.В. Магнитные активные долготы и изменения вращения Солнца в 1610-2000 гг // Труды конф. Солнце в эпоху смены знака магнитного поля. ГАО РАН. С.-Петербург. 2001. С. 289-296.

9. Мордвинов A.B., Плюснина Л.В. Крупномасштабная организация вспышечной активности Солнца и потоки протонов в гелиосфере // Солнечно-земная физика. 2004. Т. 4. С. 49-54.

10. Мордвинов A.B. Спектрально-временной анализ чисел Вольфа // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. 1985. Вып. 83. С. 134-141.

11. Мордвинов A.B., Куклин Г.В. Спектрально-временной анализ флуктуаций чисел Вольфа // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. 1989. Вып. 87. С. 56-62.

12. Мордвинов A.B. Динамика периодичностей глобальных индексов активности, связанных с вращением Солнца в цикле 21 // Кинематика и физика небесных тел. 1990. Т. 6. N4. С. 51-57.

13. Мордвинов А.В. Робастное преставление и вейвлет-анализ относительных чисел солнечных пятен // Труды конф. Современные проблемы солнечной цикличности. ГАО РАН, Санкт-Петербург. 1997. С. 168—172.

14. Мордвинов А.В., Виллсон Р.С. Вейвлет-анализ вариаций интегрального потока излучения Солнца // Труды конф. Новый цикл активности Солнца. ГАО РАН, Санкг-Петербург. 1998. С. 305-309.

15. Мордвинов А.В., Виллсон Р.С. Вариации магнитных и термодинамических параметров Солнца в 11-летнем цикле активности // Труды конф. Крупномасгитабная организация солнечной активности. ГАО РАН, Санкт-Петербург. 1999. С. 167-170.

16. Мордвинов А.В., Кичатинов Л.Л. Активные долготы и северо-южная асимметрия активности Солнца как проявления реликтового магнитного поля // Труды конф. Солнечная активность и космические лучи после смены знака полярного магнитного поля. ГАО РАН, Санкт- Петербург. 2002. С. 369-379.

17. Кичатинов Л.Л., Мордвинов А.В., Пипин В.В. Вариации светимости Солнца в И-летнем цикле: наблюдения, физика, модели // Солнечно-земная физика. 2002. Вып. 2. С. 3-6.

18. Mordvinov A.V. Frequency-time analysis of solar irradiance and activity indices H Astron. As trophys. 1995. V. 293. P. 572-576.

19. Mordvinov A.V. Slow changes of solar irradiance and energetics of active regions // Solar Phys. 1996. V. 163. P. 309-317.

20. Mordvinov A.V. Magnetic flux imbalance of the solar and heliospheric magnetic fields // Solar Phys. 2007. V. 246. P. 445-456.

21. Mordvinov A.V., Kuklin G.V. Hierarchy of cyclic solar activity changes // Solar Phys. 1999. V. 187. P. 223-226.

22. Mordvinov A.V., Plyusnina L.A. Cyclic changes in solar rotation inferred from temporal changes in the mean magnetic field // Solar Phys. 2000. V. 197. P. 1-9.

23. Mordvinov A.V., Salakhutdinova I.I., Plyusnina L.A., Makarenko N.G., Karimova L.M. The topology of background magnetic fields and solar flare activity // Solar Phys. 2002. V. 211. P. 241-253.

24. Mordvinov A.V., Willson R.C. Effect of large-scale magnetic fields on total solar irradiance // Solar Phys. 2003. V. 215. P. 5-16.

25. Mordvinov A.V., Makarenko N.G., Ogurtsov M.G., Jungner H. Reconstruction of magnetic activity of the Sun and changes in its irradiance on a millennium timescale using neurocomputing // Solar Phys. 2004. V. 224. P. 247-253.

26. Mordvinov A.V., Willson R.C. Changes in solar luminosity during an 11-yr cycle and on a secular timescale // Proc. of Symp. Cosmogenic climate forcing factors during the last millennium. Kaunas, Lithuania, 19-22 May 2003. P. 3040.

27. Mordvinov A.V., Makarenko N.G. Changes in solar irradiance in an 11-yr cycle and on a secular timescale: observations and reconstruction using neurocomputing // Proc. of I AU Symp. N 223. Multi-Wavelength Investigations of Solar Activity. St. Petersburg. 2004. P. 651-652.

28. Mordvinov A.V., Plyusnina L.A., Pipin V.V. Changes in space weather and heliospheric oscillations due to rotation and rearrangement of solar magnetic field // Proc. of IAU Symp. N 223. Multi-Wavelength Investigations of Solar Activity. St. Petersburg. 2004. P. 553-554.

29. Willson R.C., Mordvinov A.V. Time-frequency analysis of total solar irradiance variations II Geophys. Res. Lett. 1999. V. 26. P. 3613-3616.

30. Willson R.C., Mordvinov A.V. Secular total solar irradiance trend during solar cycles 21-23 // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. P. 1199-1202.

Отпечатано в издательском отделе ИСЗФ СО РАН Заказ № 84 от 10 октября 2008 г. Объем 31 с. Тираж 150 экз.

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Мордвинов, Александр Вениаминович

Аннотация.

Введение.:.

В.1. Актуальность работы.

В.2. Основные цели исследования.

В.З. Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

В.4. Научная новизна.

В.5. Научная и практическая значимость

В.6. Апробация результатов.

В.7. Публикации по теме диссертации.

В.8. Структура и объем диссертации.

Глава 1. Солнце как магнитопеременная звезда.

1.1. Изменения глобальных характеристик Солнца в 11-летнем цикле и на большой шкале времени.

1.1.1. Внутреннее строение Солнца и его магнитная активность

1.1.2. Термомагнитные возмущения в конвективной зоне и атмосфере Солнца.

1.2. Циклические и долговременные изменения пятнообразовательной деятельности Солнца

1.3. Крупномасштабное магнитное поле Солнца и его продолжение в гелиосфере.

1.4. Когерентные структуры в динамике крупномасштабного магнитного поля Солнца.

1.4.1. Частотно-временной анализ крупномасштабного магнитного поля Солнца.

1.4.2. Когерентные структуры крупномасштабного магнитного поля

Солнца и характеристики их вращения

1.5. Выводы

Глава 2. Долговременные изменения дисбаланса потока магнитного поля Солнца и геометрии межпланетного магнитного поля.

2.1. Асимметрия магнитной активности Солнца и ее проявления в гелиосфере

2.2. Дисбаланс магнитного потока в сигнале среднего магнитного поля Солнца.

2.3. Циклические изменения дисбаланса полярностей солнечных и гелиосферных магнитных полей.

2.4. Долговременные изменения радиальной компоненты межпланетного магнитного поля по косвенным данным.

2.5. Долговременные изменения геометрии межпланетного магнитного

2.6. Циклические и долговременные изменения Вг- компоненты межпланетного магнитного поля.

2.7. Выводы

Глава 3. Крупномасштабная организация солнечной активности и ее проявления в гелиосфере

3.1. Долгоживущие структуры в распределении солнечной активности по гелиодолготе.

3.2. Активные долготы в пятнообразовательной деятельности Солнца

3.3. Крупномасштабные структуры в распределении фотосферных и корональных магнитных полей.

3.4. Активные долготы и северо-южная асимметрия активности

Солнца как проявления реликтового магнитного поля.

3.5. Топология фоновых магнитных полей и вспышечная активность Солнца.

3.5.1. Эволюция фоновых магнитных полей в терминах функционалов Минковского.

3.5.2. Крупномасштабные магнитные поля и долгоживущие структуры в распределении вспышечной активности Солнца.

3.6. Крупномасштабная структура межпланетного магнитного поля и потоки протонов

3.7. Выводы

Глава 4. Изменения потока излучения Солнца в 11-летнем цикле активности.

4.1. Внеатмосферные измерения интегрального потока солнечного излучения.

4.2. Кратковременные вариации потока солнечного излучения и баланс энергии в активных областях

4.2.1. Баланс энергии в активных областях.

4.2.2. Особенности анализа измерений потока излучения Солнца

4.2.3. Статистические свойства вариаций потока излучения Солнца.

4.2.4. Спектральные и корреляционные соотношения для вариаций потока излучения.

4.3. Изменения интегрального потока солнечного излучения в цикле активности

4.4. Частотно-временной анализ изменений интегрального потока солнечного излучения.

4.5. Крупномасштабные термомагнитные структуры в атмосфере

Солнца

4.6. Соотношение между средним магнитным полем Солнца и потоком его излучения.

4.7. Выводы

Глава 5. Вариации магнитных и термодинамических параметров Солнца на большой шкале времени

5.1. Долговременные изменения светимости Солнца: теоретические и эмпирические основания

5.2. Анализ погрешностей измерений потока излучения Солнца в разных шкалах

5.3. Реконструкция магнитной активности и светимости Солнца по косвенным данным

5.3.1. Соотношение между индексами пятнообразовательной деятельности Солнца и потоком его излучения

5.3.2. Реконструкция изменений светимости Солнца по данным о его пятнообразовательной деятельности.

5.3.3. Реконструкция активности Солнца по данным о содержании космогенных изотопов.

5.4. Выводы .:.

 
Введение диссертация по астрономии, на тему "Циклические и долговременные изменения глобальных характеристик Солнца и их проявления в гелиосфере"

Четырехсотлетняя история наземных телескопических наблюдений Солнца и непрерывный мониторинг его основных характеристик, выполняемый с помощью космических обсерваторий, показали, что магнитная активность Солнца, его светимость и характеристики вращения меняются в 11-летнем цикле и на большой шкале времени. Эти изменения находятся в сложной взаимосвязи и являются проявлением термодинамических и магнитогидродинамических процессов, которые охватывают все Солнце, определяют его внутреннюю структуру и эволюцию.

Успехи гелиосейсмологии, достигнутые в последние десятилетия, позволили в значительной мере уточнить и детализировать модель внутреннего строения Солнца. В настоящее время разработана теория гидромагнитного динамо, которая в общих чертах объясняет природу солнечной активности, закономерности циклических изменений основных характеристик Солнца. Согласно существующим представлениям, поток тепла из недр Солнца, порождаемые им конвективные течения, обладающие свойством гиротропности, совместно с дифференциальным вращением приводят в действие механизм гидромагнитного динамо.

Магнитотепловые процессы в конвективной зоне и атмосфере Солнца охватывают весь диапазон пространственных и временных масштабов и составляют суть различных проявлений солнечной активности, ее циклических изменений. Солнечные магнитные поля оказывают многообразное воздействие на тепловой поток, блокируя или усиливая его в разных физических условиях. Солнце как магнитопеременная звезда показывает изменения светимости, которые возникают благодаря его магнитной активности.

Долговременные изменения магнитных и термодинамических характеристик Солнца воздействуют на состояние гелиосферы и проявляются в вариациях потоков энергии, массы, динамического давления солнечного ветра, а также в возрастании геомагнитной возмущенности, которое наблюдалось за последние сто лет. По мере накопления данных, свидетельствующих о вековых изменениях глобальных характеристик Солнца, развития теоретических представлений о генерации солнечных магнитных полей, достигнуто более глубокое понимание природы солнечного магнетизма, его многообразного воздействия на состояние гелиосферы, околоземного космического пространства и климат Земли.

В.1. Актуальность работы

Изучение Солнца как ближайшей к нам звезды актуально с точки зрения общей астрофизики, поскольку, находясь в относительной близости от него, можно детально исследовать процессы, происходящие на его поверхности и в атмосфере. С другой стороны, изучая изменения глобальных характеристик Солнца, можно сравнивать их с поведением аналогичных характеристик звезд солнечного типа. Оба этих подхода оказались полезными и значительно расширили наши представления о возможных режимах изменений глобальных характеристик Солнца и аналогичных ему звезд. Изучение закономерностей изменений магнитных и термодинамических параметров Солнца также важно с точки зрения солнечно-земной физики. Вместе с тем, влияние разнообразных проявлений магнитной активности Солнца на поток его излучения остается еще недостаточно изученным.

Всесторонний анализ временных изменений основных физических характеристик Солнца в их взаимосвязи является важным инструментом для диагностики термодинамических и магнитогидр о динамических процессов, происходящих в атмосфере и конвективной зоне. Изучение закономерностей спектрально-временных изменений магнитных и термодинамических характеристик Солнца, исследования эволюции крупномасштабного магнитного поля, его вращения создают эмпирическую базу для понимания природы солнечного магнетизма. С другой стороны, знание закономерностей циклических и долговременных изменений солнечной активности дает возможность построения их эмпирических моделей, на основе которых можно выполнять реконструкцию и прогноз изменений глобальных характеристик Солнца.

Крупномасштабное магнитное поле Солнца во многом определяет физические процессы в атмосфере Солнца, участвует в формировании гелиосферного токового слоя, модулирует поток космических лучей и управляет космической погодой в солнечной системе. Актуальной задачей теории генерации солнечных магнитных полей является выяснение природы североюжной асимметрии активности Солнца. Сравнительно недавно были обнаружены новые виды асимметрии магнитных и термодинамических характеристик Солнца, природа которых пока неизвестна. По данным межпланетной станции «Улисс», напряженность магнитного поля на южном полюсе Солнца больше, чем на северном. Значительная асимметрия характерна и для гелиосферы в целом: гелиосферный токовый слой систематически сдвинут к югу относительно плоскости гелиоэкватора.

Одной из важнейших задач солнечно-земной физики является изучение закономерностей, определяющих поведение вертикальной компоненты межпланетного магнитного поля Вх, которая определяет геоэффективность солнечного ветра. Рассматривая поведение ^-компоненты, обычно ограничиваются анализом ее изменений на коротких масштабах времени, что необходимо знать при изучении взаимодействия потоков солнечного ветра с магнитосферой Земли. Вместе с тем, выполненный в работе анализ показал, что в ходе развития 11-летнего цикла активности существуют продолжительные периоды времени, в течение которых доминируют отрицательные значения Вг -компоненты, происходят серии сильных геомагнитных возмущений. Поэтому изучение циклических закономерностей в поведении компонент межпланетного магнитного поля (ММП), их взаимной трансформации имеет особое значение и необходимо для прогнозирования магнитосферных возмущений.

Изучение активности Солнца имеет важный практический аспект, поскольку электромагнитное излучение, магнитные поля Солнца, потоки высокоэнергичных частиц и солнечный ветер - основные факторы, которые определяют состояние околоземного космического пространства - космическую погоду. Мощные взрывные проявления солнечной активности непосредственно воздействуют на функционирование систем связи, транспортных систем и представляют существенную угрозу безопасности космических полетов.

Таким образом, тема настоящей диссертации актуальна, соответствует тематике исследований ИСЗФ СО РАН и перечню приоритетных направлений фундаментальных исследований РАН.

В.2. Основные цели исследования

Основными целями диссертационного исследования являются:

1. Исследование крупномасштабной организации и глобальной асимметрии солнечной активности, их проявлений в гелиосфере.

2. Диагностика циклических и долговременных изменений геометрии межпланетного магнитного поля с учетом данных об асимметрии глобального магнитного поля Солнца, его циклических изменений.

3. Оценка термодинамического эффекта магнитной активности Солнца и реконструкция долговременных изменений магнитных и термодинамических параметров Солнца на основе эмпирических моделей по косвенным данным о солнечной активности.

В.З. Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. В компонентах межпланетного магнитного поля обнаружено чередование доминирующих полярностей от цикла к циклу, которое является проявлением магнитного цикла Хейла. Обнаружены долговременные изменения геометрии межпланетного магнитного поля, которые проявляются в систематическом уменьшении угла его спирали, и возникают в результате медленного увеличения средней скорости солнечного ветра, составившего 4 км/с за период 1965- 2006 гг.

2. Обнаружены циклические и долговременные изменения 5г-компоненты межпланетного магнитного поля, обусловленные вкладом глобального магнитного поля Солнца, его реликтовым полем. Найдены продолжительные интервалы времени, в течение которых в межпланетном магнитном поле доминируют отрицательные значения iiz-компоненты, и наблюдается повышенная геомагнитная активность.

3. Обнаружено существование термомагнитных структур, связанных с активными долготами Солнца, комплексами активности и макроструктурой факельных полей. Существование активных долгот, разделенных на 180°, свидетельствует о наличии на Солнце выделенного направления, связанного с реликтовым магнитным полем, напряженность которого составляет около 0.1 Гс.

4. Оценено влияние магнитной активности Солнца на поток его излучения. На основе эмпирического соотношения между магнитными и термодинамическими параметрами Солнца построена регрессионная модель, с помощью которой выполнена реконструкция вековых изменений магнитной активности и светимости Солнца по косвенным данным о солнечной активности.

В.4. Научная новизна

Анализ магнитных и термодинамических характеристик Солнца, которые представляют взаимосвязанные стороны термомагнитных проявлений солнечной активности, является адекватным и более информативным по сравнению с ранее существовавшими подходами, которые рассматривали эти явления раздельно.

Разработан универсальный метод долготно-временного анализа индексов активности Солнца, который позволил локализовать по гелиографической долготе крупномасштабные долгоживущие структуры в распределении активности, и определить характеристики их вращения, используя стробоскопический эффект в кэррингтоновской системе координат. Предложенный метод представляет уникальную возможность проследить неоднородность в распределении магнитной активности по гелиографической долготе в течение всей эпохи телескопических наблюдений Солнца.

На основе изучения магнитного поля Солнца как звезды в долготно-временном аспекте обнаружены когерентные структуры в распределении крупномасштабного магнитного поля по гелиографической долготе. Время жизни крупномасштабных структур достигает нескольких лет, их вращение характеризуется суперпозицией дискретных твердотельных мод. Получена детальная картина вращения крупномасштабных магнитных структур в циклах активности 20-23.

Обнаружен новый вид циклических изменений магнитного поля Солнца и межпланетного магнитного поля, которые проявляются в чередовании доминирующих магнитных полярностей разного знака. Обнаружены долговременные изменения геометрии межпланетного магнитного поля, угла его спирали, которые возникают благодаря медленному увеличению средней скорости солнечного ветра.

На основе обнаруженных закономерностей в изменениях магнитных и термодинамических параметров Солнца построены независимые эмпирические модели, описывающие поведение этих параметров на большой шкале времени, выполнена реконструкция магнитной активности и светимости Солнца по данным о концентрации космогенных изотопов из природных архивов Земли.

В.5. Научная и практическая значимость

По мере накопления данных, свидетельствующих о вековых изменениях глобальных характеристик Солнца, межпланетного магнитного поля и характеристик солнечного ветра, а также состояния околоземного космического пространства, в научном сообществе растет понимание необходимости учета многообразного воздействия Солнца на изменения геомагнитной активности, состояние верхней атмосферы и климат Земли. Всесторонний анализ этих данных важен для понимания природы долговременных процессов в гелиосфере, а также для разработки физических механизмов воздействия солнечной активности на состояние околоземного космического пространства и климатическую систему Земли.

В настоящей диссертационной работе разработаны новые подходы к изучению изменений магнитных и термодинамических параметров Солнца в их взаимосвязи, найдены новые пространственно-временные закономерности циклических и долговременных изменений глобальных характеристик Солнца и их проявления в гелиосфере. Изучение циклических и долговременных изменений глобальных характеристик Солнца и их закономерностей создает эмпирическую базу для развития физической теории солнечного магнетизма. Знание закономерностей циклических и долговременных изменений солнечной активности дает возможность построения их эмпирических моделей, на основе которых можно выполнять реконструкцию и прогноз изменений глобальных характеристик Солнца. Найденные циклические закономерности в поведении компонент ММП имеют особое значение и необходимы для прогнозирования магнитосферных возмущений.

Полученные в ходе выполнения диссертационного исследования методические и научные результаты существенно дополняют наши представления о закономерностях долговременных изменений магнитных и термодинамических параметров Солнца, их физической природе. Обнаруженные закономерности долговременных изменений активности Солнца позволили построить их эмпирические модели и уточнить существующие реконструкции изменений магнитной активности и светимости Солнца на большой временной шкале по данным о концентрации космогенных изотопов из природных архивов Земли.

На основе анализа изменений наблюдаемого дисбаланса магнитного потока Солнца и асимметрии полярностей межпланетного магнитного поля разработан новый метод диагностики геометрии межпланетного магнитного поля. Новый подход оказался очень чувствительным, что с его помощью выявлены долговременные изменения геометрии межпланетного магнитного поля, которые возникают в результате медленного увеличения скорости солнечного ветра.

Разработана универсальная методика анализа временных рядов индексов пятнообразовательной деятельности Солнца, которая предоставляет уникальную возможность проследить неоднородность в распределении солнечной активности по гелиографической долготе в течение всей эпохи его телескопических наблюдений.

Результаты изучения вращения крупномасштабных магнитных структур с помощью настоящего метода в целом подтверждают выводы об изменении характера вращения в цикле солнечной активности, полученные в предыдущих исследованиях. При этом высокая чувствительность разработанного метода позволила с большей степенью детальности получить картину вращения крупномасштабного магнитного поля Солнца, изучить ее изменения со временем.

Разработанные методы и результаты сравнительного анализа солнечных и гелиосферных магнитных полей представляют интерес для контроля надежности различных видов измерений. Весьма полезным представляется способ сопоставления кумулятивных сумм разных видов измерений с целью выявления систематических ошибок в данных, например, для контроля нулевого уровня при магнитографических измерениях.

Разработана новая методика анализа систематических погрешностей между измерениями потока излучения в разных шкалах, которая позволила оценить соотношения между системами измерений, а также количественно охарактеризовать степень неопределенности в оценке долговременных изменений интегрального потока излучения Солнца.

В.6. Апробация результатов

Результаты работы докладывались и обсуждались на научных семинарах ИСЗФ СО РАН, Уссурийской астрофизической обсерватории ДВО РАН, а также на многих российских и международных рабочих совещаниях, конференциях и симпозиумах. Список основных мероприятий приведен ниже в хронологическом порядке.

Современные проблемы солнечной цикличности. Конференция, посвященная памяти М.Н. Гневышева и А.И. Оля. 26-30 мая 1997 г., ГАО РАН. С.-Петербург.

Солнечная активность и ее земные проявления. Конференция, посвященная памяти Г.В. Куклина. 25-29 сентября 2000 г., ИСЗФ СО РАН, Иркутск.

Солнце в эпоху смены знака магнитного поля. Международная конференция, 28 мая-1 июня 2001 г., ГАО РАН, С.-Петербург.

Всероссийская конференция по физике солнечно-земных связей. 24—29 сентября 2001 г., ИСЗФ СО РАН, Иркутск.

Солнечная активность и космические лучи после смены знака полярного магнитного поля Солнца. Международная конференция, 17-22 июня 2002 г., ГАО РАН, С.-Петербург.

Cosmogenic climate forcing factors during the last millennium. International Conference-Workshop. Kaunas, Lithuania, 2003.

Климатические и экологические аспекты солнечной активности. Международная конференция 7-11 июля 2003 г., ГАО РАН. С.-Петербург.

Магнитные поля и трехмерная структура солнечной атмосферы. Всероссийская конференция, посвященная 90-летию со дня рождения член.-корр. АН СССР В.Е. Степанова. 25-29 августа 2003 г., ИСЗФ СО РАН, Иркутск.

Multi-wavelength investivations of solar activity. IAU Symposium N 223. 14-19 June, 2004. GAO RAN, Saint-Petersburg.

Space climate: direct and indirect observations of long-term solar activity. International symposium, 20-23 June, 2004. Oulu, Finland.

Солнечно-земная физика. Международная конференция, 20-25 сентября 2004 г, ИСЗФ СО РАН, Иркутск.

Солнечная активность как фактор космической погоды. IX Пулковская международная конференция, 4—9 июля 2005 г., ГАО РАН. С.-Петербург.

Многоволновые исследования Солнца и современные проблемы солнечной активности. 28 сентября - 2 октября 2006 г., CAO РАН, п. Нижний Архыз.

Избранные проблемы астрономии. Конференция 21-23 ноября 2006 г., Иркутский государственный университет, Иркутск.

Физическая природа солнечной активности и прогнозирование ее геофизических проявлений. XI Пулковская международная конференция, 2-7 июня 2007 г., ГАО РАН. С.-Петербург.

Международный ге л но физический год - 2007: Новый взгляд на солнечно-земную физику. Международный симпозиум, 5-10 ноября 2007 г., Звенигород.

Планы исследований, выполненных в ходе работы по теме диссертации, прошли предварительную экспертизу, были поддержаны, а их результаты одобрены отечественными и международными грантами: РФФИ (№№ 99-0216088, 02-02-16044, 05-02-04015 и 05-02-16326а, ИНТАС 2001-0550, Миннауки (1993-2003 гг.). Часть исследований была выполнена в рамках программы Президиума РАН «Солнечная активность и физические процессы в системе Солнце-Земля» (2005-2007 гг.), а также в ходе работы по интеграционному проекту Сибирского отделения РАН «Изучение солнечной активности и ее проявлений в гелиосфере и на Земле».

Ряд результатов, представленных в диссертации, выдвигался в качестве главных научных достижений от ИСЗФ СО РАН по основным темам научных исследований, а также по интеграционным проектам и программе фундаментальных исследований Президиума РАН № 16. Эти результаты отражены выше в положениях, выносимых на защиту в пунктах 1-3.

В.7. Публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 49 статей: из них 15 опубликовано в журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторской диссертации. Остальные статьи опубликованы в журнале «Солнечно-земная физика», в сборниках трудов ИСЗФ СО РАН «Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца», а также в трудах российских и международных конференций.

По теме диссертации написано без соавторов 17 статей. В совместных исследованиях автору принадлежат, главным образом, постановка задачи, разработка методов анализа данных, интерпретация результатов.

В.8. Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав основного материала, заключения, двух приложений и списка литературы, включающего 342 наименования. Работа содержит 240 страниц и 53 рисунка.

 
Заключение диссертации по теме "Физика Солнца"

5.4. Выводы

В настоящей главе рассмотрены долговременные изменения интегрального потока излучения Солнца по данным его прямых измерений, приведенных к единой шкале с учетом абсолютной калибровки радиометров, изменений их чувствительности. Разработана новая методика анализа систематических погрешностей между измерениями потока излучения в разных шкалах, которая позволила оценить соотношения между системами измерений их изменения со временем, а также количественно охарактеризовать степень неопределенности в оценке долговременных изменений интегрального потока излучения Солнца.

На основе анализа кумулятивных сумм разностей среднесуточных измерений в шкалах АКРИМ, ПМОД, САРР выполнен детальный сравнительный анализ измерений потока излучения Солнца. Обнаружены и оценены противоречивые тенденции в поведении разностей измерений между разными шкалами, которые характеризуют неточности абсолютной калибровки радиометров, изменения их чувствительности в ходе продолжительных космических экспериментов. Величина усредненного смещения между шкалами АКРИМ-ПМОД составляет Л около 0.20 Вт/м за весь период измерений. Среднее смещение между шкалами л

АКРИМ-САРР составило 0.23 Вт/м , а среднее смещение между шкалами

САРР-ПМОД 0.40 Вт/м2. Текущий сдвиг между различными шкалами показывает значительную изменчивость, нередко достигая 1 Вт/м2 в цикле активности 23. Сопоставление оценок долговременных изменений потока излучения Солнца, полученных в разных шкалах, с величиной систематических погрешностей этих оценок, показывает, что надежная оценка вековых трендов в изменении интегрального потока излучения Солнца проблематична и находится на пределе возможностей современных радиометрических измерений.

Оценено влияние магнитной активности Солнца на поток его излучения в глобальном аспекте. Показано, что соотношение между индексами магнитной активности и светимостью Солнца является нелинейным и различается на разных масштабах времени. Математический аппарат на основе нейронных сетей применен для изучения соотношения между магнитными индексами Солнца и потоком его излучения, а также для реконструкции индексов активности на большой шкале времени. На основе обнаруженных соотношений между магнитными и термодинамическими параметрами Солнца построена эмпирическая модель, с помощью которой выполнена реконструкция изменений магнитной активности и светимости Солнца по косвенным данным о солнечной активности.

Реконструкция изменений магнитной активности Солнца с помощью искусственных нейронных сетей согласуется в основных чертах с реконструкциями, выполненными ранее, и позволяет независимым образом уточнить амплитуду долговременных изменений. Реконструкции чисел групп пятен и светимости Солнца демонстрируют циклические вариации, перемежаемые периодами понижений активности — минимумами Дальтона, Маундера, Шперера, Вольфа и Орта. Долговременные изменения потока излучения проявляются в изменениях уровня фонового излучения Солнца. Согласно выполненной реконструкции, уровень фонового излучения Солнца увеличился на 2.1 ±0.4 Вт/м2 за период 1441-2003 гг.

Заключение

По мере накопления данных, свидетельствующих о вековых изменениях глобальных характеристик Солнца, а также характеристик ММП и солнечного ветра в научном сообществе растет понимание необходимости учета многообразного воздействия Солнца на изменения геомагнитной активности и климат Земли. Всесторонний анализ этих данных важен для понимания природы долговременных процессов в гелиосфере, а также для разработки физических механизмов воздействия солнечной активности на состояние околоземного космического пространства и климатическую систему Земли.

В настоящей диссертационной работе разработаны новые подходы к изучению изменений магнитных и термодинамических параметров Солнца в их взаимосвязи, найдены новые пространственно-временные закономерности циклических и долговременных изменений глобальных характеристик Солнца, их проявлений в гелиосфере. Изучение циклических и долговременных изменений глобальных характеристик Солнца, их закономерностей создает эмпирическую базу для развития физической теории солнечного магнетизма. Знание закономерностей циклических и долговременных изменений солнечной активности дает возможность построения их эмпирических моделей, на основе которых можно выполнять реконструкцию и прогноз изменений глобальных характеристик Солнца. Найденные закономерности поведения компонент ММП в цикле активности имеют особое значение и необходимы для прогнозирования магнитосферных возмущений.

Итоги выполненной и представленной в диссертации работы, можно представить в виде следующих положений.

1. Разработан универсальный метод долготно-временного анализа индексов активности Солнца, который позволил локализовать по гелио-графической долготе крупномасштабные долгоживущие структуры в распределении активности и определить характеристики их вращения, используя стробоскопический эффект долготных неоднородностей в кэр-рингтоновской системе координат. Метод долготно-временного анализа дал возможность по-новому изучить крупномасштабную организацию солнечной активности, понять соотношение между крупномасштабными магнитными полями и вспышечной активностью Солнца. Предложенный метод предоставил уникальную возможность проследить неоднородности в распределении солнечной активности по гелиографической долготе в течение всей эпохи его телескопических наблюдений.

2. Применение метода долготно-временного анализа к временным рядам различных индексов позволило получить детальную картину вращения крупномасштабных структур в распределении активности в циклах 20-23. На основе изучения поведения магнитного поля Солнца как звезды в долготно-временном аспекте обнаружены когерентные структуры в распределении крупномасштабного магнитного поля по гелиографической долготе, вращение которых характеризуется суперпозицией, дискретных мод твердотельного вращения. Высокая чувствительность разработанного метода позволила с большей степенью детальности исследовать картину вращения крупномасштабного магнитного поля Солнца, оценить изменения характеристик вращения со временем. Подтверждено, что картина вращения крупномасштабных магнитных полей меняется в ходе 11-летнего цикла. На фазе роста активности преобладают моды твердотельного вращения с периодами 28-30 сут, тогда как на фазе спада активности доминирует мода с периодом около 27 сут. Возможно, что когерентные магнитные структуры показывают неоднородности присущие глобальному магнитному полю Солнца, а их вращение связано с различными слоями конвективной зоны.

3. Обнаружен новый вид циклических изменений магнитного поля Солнца и ММП, которые проявляются в чередовании доминирующих магнитных полярностей разного знака и являются результатом взаимной трансформации радиальной и азимутальной компонент ММП при изменении кривизны его спирали в 11-летнем цикле активности. Регулярное чередование доминирующих полярностей от цикла к циклу, является проявлением в гелиосфере магнитного цикла Хейла.

4. На основе анализа изменений наблюдаемого глобального дисбаланса потока магнитного поля Солнца и асимметрии магнитных полярностей ММП разработан новый метод диагностики геометрии магнитного поля гелиосферы, ее долговременных изменений. Новый подход оказался настолько точным, что позволил выявить циклические изменения геометрии ММП. Впервые обнаружены долговременные изменения геометрии МПП, угла его спирали, которые возникают в результате медленного увеличения средней скорости солнечного ветра. При уменьшении уровня магнитной активности Солнца в циклах активности 20-23 в солнечном ветре уменьшается вклад его относительно медленных потоков, связанных с закрытыми конфигурациями магнитного поля в короне, что приводит к увеличению средней скорости солнечного ветра.

5. Обнаружены долговременные изменения Bz -компоненты ММП, а также ее изменения от цикла к циклу, связанные с циклическими вариациями глобального магнитного поля Солнца и, возможно, с его реликтовым полем. Обнаружены продолжительные интервалы времени, в течение которых в ММП вблизи Земли доминируют отрицательные значения fe-компоненты и наблюдается повышенная геомагнитная активность.

6. Показано, что в течение всей истории телескопических наблюдений Солнца его магнитная активность концентрировалась в ограниченных диапазонах гелиографических долгот. Обнаружено существование крупномасштабных термомагнитных структур, связанных с активными долготами, комплексами активности и большими факельными полями. Существование активных долгот, разделенных по гелиодолготе на 180°, свидетельствует о наличии на Солнце выделенного направления, связанного с реликтовым магнитным полем.

7. Анализ систематических погрешностей между измерениями потока излучения Солнца в шкалах АКРИМ, ПМОД, САРР позволил оценить соотношения между этими системами измерений, их изменения со временем, а также количественно охарактеризовать степень неопределенности в оценке долговременных изменений интегрального потока излучения Солнца. Оценки вековых трендов потока излучения Солнца, полученные в шкалах АКРИМ, ПМОД, САРР, сопоставлены с погрешностями этих оценок. На основе такого сопоставления сделан вывод о том, что надежная оценка вековых трендов в изменении интегрального потока излучения Солнца проблематична и находится на пределе возможностей современных измерений.

8. Влияние магнитной активности Солнца на поток его излучения оценено в глобальном аспекте. На основе закономерностей долговременных изменений активности Солнца и соотношения между его магнитными и термодинамическими параметрами построены независимые эмпирические модели, описывающие поведение глобальных характеристик Солнца на большой шкале времени. Выполнена реконструкция магнитной активности Солнца и его светимости по данным о концентрации космогенных изотопов из природных архивов Земли. Выполненная независимая реконструкция магнитных и термодинамических характеристик Солнца учитывает многомасштабный и нелинейный характер взаимосвязи между ними. Результаты реконструкции согласуются с теоретическими представлениями о характере возможных долговременных изменений, а также с результатами других эмпирических реконструкций и позволяет уточнить поведение солнечной активности на большой шкале времени.

В заключение автор выражает свою глубокую признательность Георгию Вячеславовичу Куклину, под научным руководством которого началось исследование циклических и долговременных глобальных характеристик Солнца. Автор также считает своим приятным долгом выразить благодарность В.М. Григорьеву за плодотворные дискуссии о природе крупномасштабных магнитных полей Солнца, поддержку и внимание к работе. Автор благодарен JT.JI. Кичатинову, Н.Г. Макаренко, М.Г. Огурцову, В.В. Пипину, JI.A. Плюсниной, Р. Виллсону, X. Юнгнеру за плодотворную работу по совместным научным проектам и в соавторстве. Автор выражает благодарность M.JI. Демидову, Н.И. Кобанову, Р.Б. Теплицкой, A.A. Головко, В.Г. Файнштейну, А.Т. Алтынцеву, Г.Я. Смолькову, М.В. Никоновой и другим сотрудникам ИСЗФ СО РАН за ценные дискуссии, советы и замечания.

 
Список источников диссертации и автореферата по астрономии, доктора физико-математических наук, Мордвинов, Александр Вениаминович, Иркутск

1. Аллеи К.У. Астрофизические величины. М.: Мир, 1977. 448 с.

2. Алтынцев А.Т., Банин В.Г., Куклин Г.В., Томозов В.М. Солнечные вспышки. М.: Наука. 1982. 247 с.

3. Астафьева Н.М. Вейвлет-аиализ: основы теории и примеры применения. // Успехи физ. наук. 1996. Т. 166. С. 1145-1170.

4. Абдусаматов Х.И. Об уменьшении потока солнечного излучения и понижении глобальной температуры Земли до состояния глубокого похолодания в середине XXI века. // Изв. Крымск. астрофиз. обсерв. 2007. Т. 103. С. 292-298.

5. Бадалян О.Г., Обридко В.Н. N-8 асимметрия площадей и полного числа пятен и квазидвухлетние колебания. // Труды конф. Климатические и экологические аспекты солнечной активности. ГАО РАН, Санкт-Петербург. 2003. С. 33-40.

6. Банин В.Г., Язев С.А. Площадки длительной активности на нисходящей ветви солнечного цикла 21. // Кинематика и физика небесных тел. 1989. Т. 5. С. 62-64.

7. Бендат Д., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 540 с.

8. Бородкова Н.Л., Застенкер Г.Н., Рязанцева М.О., Ричардсон Дж. Большие и быстрые вариации динамического давления солнечного ветра и вызванные ими возмущения магнитосферного магнитного поля. // Космич. исслед. 2006. Т. 44. № 1.С. 3-11.

9. Брей Р., Лоухед Р. Солнечные пятна. М.: Мир, 1967. 383 с.

10. Бричков Ю.И., Котума А.И., Фомина Н.В., Фейгин В.М., Липовецкий В.А. Радиометрические измерения с ИСЗ «Ресурс -01» №4. // Исследование Земли из космоса. 2000. №3. С. 58-62.

11. Бумба В., Хейна Л. Активные долготы на Солнце и их отражение в межпланетном пространстве. // Геомагн. аэрон. 1990. Т. 30. № 4. С. 550-553.

12. Бурлацкая С.П. Изменение напряженности геомагнитного поля за последние 8500 лет по мировым археомагнитным данным. // Геомагн. аэрон. 1970. Т. 10. №4. С. 694-699.

13. Веселовский И.С., Дмитриев A.B., Панасенко O.A., Суворова A.B. Солнечные циклы в потоках энергии и массы гелиосферной плазмы. // Астрон. журн. 1999. Т. 76. С. 558-560 .

14. Вернова Е.С., Тясто М.И., Баранов Д.Г. 11-летний и 22-летний циклы в гелиодолготном распределении солнечной активности. // Труды конф. Солнечная активность как фактор космической погоды. ГАО РАН, Санкт-Петербург. 2005. С. 297-302.

15. Веселовский И.С., Жуков А.Н., Панасенко O.A. Переполюсовка гелиосферного магнитного поля: теоретическая модель // Астрон. вестник. 2002. Т. 36. С. 88-98.

16. Витинский Ю.И. Активные долготы солнечных пятен в 21-м и 22-м солнечных циклах. // Труды конф. Современные проблемы солнечной цикличности. ГАО РАН, Санкт- Петербург. 1997. С. 33-38.

17. Витинский Ю.И., Копецкий М., Куклин Г.В. Статистика пятно-образовательной деятельности Солнца. М.: Наука, 1986. 296 с.

18. ГетлингА.В. Конвекция Рэлея-Бенара. М.: Эдиториал УРСС, 1999. 247 с.

19. Гецелев И.В., Красоткин С.А. Охлопков В.П. Чучков Е.А. Долготное распределение источников CKJI. // Труды конф. Солнце в эпоху смены знака магнитного поля. ГАО РАН, Санкт- Петербург. 2001. С. 131-134.

20. Гневышев М.Н., Оль А.И. О 22-летнем цикле солнечной активности. // Астрон. журн. 1948. Т.25,№ 1. С. 18-20.

21. Головко A.A. Быстрые изменения фотосферного магнитного поля во вспышечно-продуктивных активных областях. // Изв. РАН сер. физ. 1996. Т. 60. № 8. С.89-94.

22. Григорьев В.М. Изменение средних характеристик полярного магнитного поля со временем. //Астрон. журн. 1971. Т. 48, № 3. С. 653-662.

23. Григорьев В.М., Ермакова JI.B. Солнечные магнитные поля. // Исслед. по геомагн. аэроном, и физ. Солнца. 1986. Вып. 76. С. 25—38.

24. Григорьев В.М., Пещеров B.C. О двух модах твердотельного вращения крупномасштабных солнечных магнитных полей. // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. М.: Наука, 1983. Вып. 65. С. 3-13.

25. Демидов M.JI. Проблема нулевого уровня солнечных магнитографов. // Изв. Крымск. астрофиз. обе. 1998. Т. 94. С. 187-189.

26. Демидов М.Л., Григорьев В.М. Крупномасштабные магнитные поля на Солнце. // Солнечно-земная физика. 2004. Т. 6. С. 10-19.

27. Демидов M.JL, Григорьев В.М., Пещеров B.C. Стоксометрические наблюдения общего магнитного поля Солнца: возможные проявления сильных мелкомасштабных магнитных полей. // Астрон. журн. 2005. Т. 82. № 7. С. 628-636.

28. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их использование. // Успехи физ. наук. 2001. Т. 171. № 5. С. 465-501.

29. Зеленый JI.M., Милованов A.B. Фрактальная топология и странная кинетика: от теории перколяции к проблемам космической электродинамики. // Успехи физ. наук. 2004. Т. 174. № 8. С. 809-852.

30. Ермолаев Ю.И., Ермолаев М.Ю. О некоторых статистических взаимосвязях солнечных, межпланетных и геомагнитосферных возмущений в период 1976-2000. ИКосмич. исслед. 2002. Т. 40. №1. С. 3-16.

31. Ерофеев Д.В. Вращение межпланетного магнитного поля: дискретные моды и их эволюция. // Геомагн. аэрон. 1995. Т. 35. №4. С. 1-7.

32. Еселевич М.В., Еселевич В.Г. Структура пояса корональных стримеров. // Астрон. журн. 2005. Т. 82. С. 79-87.

33. Жеребцов Г.А., Коваленко В.А., Молодых С.И. Природа аномальных возмущений в гелиосфере и их геофизические проявления. // ДАН. 2004. Т. 394. С. 606-610.

34. Жеребцов Г.А., Коваленко В.А., Молодых С.И. Роль солнечной и геомагнитной активности в изменении климата Земли. // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21. № 1. С. 53—59.

35. Зайцев А.Н., Попов В.А. Крупномасштабная структура межпланетного магнитного поля по геомагнитным данным для периода 1984-1989 гг. // Солнечные данные. 1990. №12. С. 83-86.

36. Иванов К.Г. Геомагнитные экстрабури 23-го цикла от солнечных источников на активных долготах. II Геомагн. аэрон. 2003. Т. 43. № 4. С. 435-441.

37. Иванов-Холодный Г.С., Никольский Г.М. Солнце и ионосфера. М.: Наука. 1969. 455 с.

38. Ихсанов Р.Н., Иванов В.Г. Особенности эволюции крупномасштабного магнитного поля Солнца в 15-23 циклах, I. // Труды конф. Солнечная активность как фактор космической погоды. ГАО РАН, Санкт- Петербург. 2005. С. 367-372.

39. Ишков В.Н. Всплывающие магнитные потоки ключ к прогнозу больших солнечных вспышек. // Изв. РАН сер. физ. 1998. Т. 62. С. 1835-1939.

40. Ишков В.Н., Шибаев И.Г. Циклы солнечной активности: общие характеристики и современные границы прогнозирования. // Известия РАН, сер. физ. 2006. Т. 70. № 10. С. 1439-1442.

41. Касинский В.В. Пространственная когерентность солнечных вспышек и широтно-временная структура некоторых индексов активности в циклах 17-19. // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. М.: Наука, 1988. Вып. 79. С. 25-40.

42. Касинский В.В. Долготная асимметрия (аберрация) вспышек относительно центров групп пятен на диаграмме широта-время и ее интерпретация. // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. М.: Наука, 1994. Вып. 102. С. 152-161.

43. Кичатинов JI.JI. Генерация крупномасштабных магнитных полей молодых звезд солнечного типа. // Астрон. э/сурн. 2001. Т. 78. С. 934-941.

44. Кичатинов JI.JI. Дифференциальное вращение звезд. // Успехи физ. наук. 2005. Т. 175. С. 475-495.

45. Кичатинов JI.JI., Мордвинов A.B., Пипин В.В. Вариации светимости Солнца в 11-летнем цикле: наблюдения, физика, модели. // Солнечно-земная физика. 2002. Вып. 2. С. 3-6.

46. Кичатинов JI.JI., Олемской C.B. Активные долготы Солнца: период вращения и статистическая достоверность. // Письма в Астрон. журн. 2005. Т. 31. С. 309-314.

47. Кичатинов JI.JI., Рюдегер Г. Переход к твердотельному вращению Солнца: эффект реликтового магнитного поля? // Письма в Астрон. журн. 1996. Т. 22. С. 312-317.

48. Коваленко В.А. Происхождение квазистационарных высокоскоростных потоков солнечного ветра. // Геомагн. аэрон. 1978. Т. 18. С. 769-797.

49. Коваленко В.А. Солнечный ветер. М.: Наука, 1983. 272 с.

50. Кондратьев К .Я. Лучистая энергия Солнца. JL: Гидрометеоиздат, 1954. 600с.

51. Кононович Э.В., Миронова И.В. О влиянии факелов на вариации потока солнечного излучения. // Письма в Астрон. журн. Т. 8. С. 740-742.

52. Коржов Н.П. Сверхкрупномасштабное магнитное поле Солнца. // Письма в Астрон. э/сурн. 1979. Т. 5. С. 246-250.

53. Котов В.А. Вращение Солнца и вращение его общего магнитного поля. // Изв. Крымск. астрофиз. обсерв. 1987. Т. 77. С. 39-50.

54. Котов В.А., Северный А.Б. Общее магнитное поле Солнца как звезды. Каталог 1968-1976 / Ред. Дубов Э.Е.: Между ведомств, геофиз. комитет АН СССР, 1983.

55. Котов В.А., Степанян Н.Н., Щербакова З.А. Роль фонового магнитного поля и полей активных областей и пятен в общем магнитном поле Солнца. // Изв. Крымск. астрофиз. обсерв. 1977. Т. 56. С. 75-83.

56. Котов В.А., Ханейчук В.И., Цап Т.Т. // Новые измерения общего магнитного поля Солнца и его вращение. // Астрон. журн. 1999. Т. 76. С. 218-224.

57. Крамынин А.П. Динамика спектра вариаций среднего магнитного поля Солнца по данным Станфорда за 1975-2000 годы. И Солнечная активность и ее влияние на Землю. Труды Уссурийской астрофизической обсерватории. Владивосток: Дальнаука, 2002. № 6. С. 86-91.

58. Краузе Ф., Рэдлер К.-Х. Магнитная гидродинамика средних полей и теория динамо. М.: Мир, 1984. 320 с.

59. Куклин Г.В. Некоторые результаты исследования 11-летнего и 22-летнего циклов чисел Вольфа. // Исслед. по геомаг., аэрон, и физике Солнца. 1984. Вып. 68. С. 45-56.

60. Куклин Г.В., Обридко В.Н. Динамические и структурные характеристики общего магнитного поля Солнца и межпланетного магнитного поля. // Физика солнечной активности, ред. Э.И. Могилевский М. Наука, 1988. С. 146-167.

61. Лейко У.М. Общее магнитное поле Солнца и магнитная асимметрия. // Кинематика и физика небесных тел. 2001 Т. 17. № 4. С. 348—356.

62. Лифшиц И.М., Обридко В.Н. Изменения дипольного магнитного момента Солнца в течение цикла активности. // Астрон. журн. 2006. Т. 83. С. 1031-1041.

63. Макаренко Н.Г. Эмбедология и нейропрогноз. И Лекции по нейро-информатике, ч.1, Нейроинформатика-2003, V Всерос. научн.-тех. конф. Москва, 2003. С. 86-148.

64. Макаров В.И. Глобальные особенности глобального процесса цикличности. II Вариации глобальных характеристик Солнца. 1992. С. 270.

65. Макаров В.И., Тавастшерна К.С., Сивараман K.P. Магнитные нейтральные линии крупномасштабного магнитного поля и солнечная активность. // Астрон. журн. 1986. Т. 63. С. 534-541.

66. Макаров В.И., Тлатов А.Г. Крупномасштабное магнитное поле Солнца и 11-летние циклы активности. // Астрон. журн. 2000. Т. 77. С. 858-864.

67. Макарова Е.А., Харитонов A.B., Казачевская Т.В. Поток солнечного излучения. М.: Наука, 1991. 320 с.

68. Мансуров С.М. Новые доказательства связи между магнитными полями космического пространства и Земли. // Геомагн. и аэрон. 1969. Т. 9. С. 768769.

69. Мерзляков В. Л. Структура солнечной короны и неоднородность магнитного поля Солнца. И Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. Троицк, Московской обл. 2006. 171 с.

70. Мерзляков В.Л. Физические параметры реликтового тока в радиативной зоне Солнца // Труды Гос. астрон. института им П.К.Штернберга. 2005. Т. 78. С. 37.

71. Могилевский Э.И. Фракталы на Солнг{е. М.: Физматлит, 2001. 151 с.

72. Мордвинов A.B. Спектрально-временной анализ чисел Вольфа. // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. 1985. Вып. 83. С.134-141.

73. Мордвинов A.B. Выделение флуктуаций активности как превышений над низкочастотным фоном. // Солнечные данные. 1987а. №2. С. 81-86.

74. Мордвинов A.B. Квазидвухгодичные периодичности активности Солнца как проявление модулирующего воздействия гигантских конвективных ячеек. // Солнечные данные. 19876. № 11. С. 83-87.

75. Мордвинов A.B. Динамика перио личностей глобальных индексов активности, связанных с вращением Солнца в цикле 21. // Кинематика и физика небесных тел. 1990. Т. 6. N4. С. 51—57.

76. Мордвинов A.B. Годичная и квазидвухлетняя вариации среднего магнитного поля Солнца. // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. 1992. Вып. 99. С. 132-138.

77. Мордвинов A.B. Робастное представление и вейвлет-анализ относительных чисел солнечных пятен. // Труды конф. Современные проблемы солнечной цикличности. Г АО РАН, Санкт- Петербург. 1997. С. 168-172.

78. Мордвинов A.B. Вариации потока излучения Солнца и энергетика активных областей. // Известия РАН сер. физ. 1998. Т. 62. С. 1204-1205.

79. Мордвинов A.B. Долговременные изменения асимметрии магнитного поля Солнца и гелиосферы. И Астрон. жури. 2006. Т. 83. С. 1042-1049.

80. Мордвинов A.B. Долговременные изменения асимметрии магнитного поля Солнца и геометрии межпланетного магнитного поля. // Космич. исслед. 2008. Т. 46. № 4. С. 323-328.

81. Мордвинов A.B., Виллсон P.C. Эффекты комплексов активности и активных долгот в изменениях потока излучения Солнца. // Письма в Астрон. журн. 2001. Т. 27. №7. С. 528-532.

82. Мордвинов A.B., Виллсон P.C. Вейвлет-анализ вариаций интегрального потока излучения Солнца // Труды конф. Новый цикл активности Солнца. ГАО РАН, Санкт- Петербург. 1998. С. 305-309.

83. Мордвинов A.B., Виллсон P.C. Вариации магнитных и термодинамических параметров Солнца в 11-летнем цикле активности. // Труды конф. Крупномасштабная организация солнечной активности. ГАО РАН, Санкт-Петербург. 1999. С. 167-170.

84. Мордвинов A.B., Кичатинов JI.JI. Активные долготы и северо-южная асимметрия активности Солнца как проявления реликтового магнитного поля.//Астрон. журн. 2004. Т. 81. С. 281-288.

85. Мордвинов A.B., Куклин Г.В. Спектрально-временной анализ флуктуаций чисел Вольфа. // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. 1989. Вып. 87. С. 56-62.

86. Мордвинов A.B., Плюснина Л.В. Когерентные структуры в динамике крупномасштабного магнитного поля Солнца. // Астрон. журн. 2001а. Т. 78, N 8. С. 753-760.

87. Мордвинов A.B., Плюснина Л.В. Магнитные активные долготы и изменения вращения Солнца в 1610—2000 гг. // Труды конф. Солнце в эпоху смены знака магнитного поля. ГАО РАН, Санкт-Петербург. 20016. С. 289-296.

88. Мордвинов A.B., Плюснина Л.В. Крупномасштабная организация вспышечной активности Солнца и потоки протонов в гелиосфере. // Солнечно-земная физика. 2004. Т. 4. С. 49-54.

89. Мордвинов A.B., Плюснина Л.А., Виллсон P.C. Вариации магнитных и термодинамических параметров Солнца в 11-летнем цикле и на большой шкале времени. // Исслед. по геомагн., аэрон, и физ. Солнца. 2001. Вып. 113. С. 39^43.

90. Наговицын Ю.А. Нелинейная математическая модель процесса солнечной цикличности и возможности для реконструкции активности в прошлом. // Письма в Астрон. журн. 1997. Т. 23. №11-12. С. 851-858.

91. Наговицын Ю.А. К описанию долговременных вариаций магнитного потока Солнца: индекс площадей пятен. // Письма в Астрон. э/сурн. 2005. Т.31. № 8. С. 622-627.

92. Наговицын Ю.А. Солнечная и геомагнитная активность на большой временной шкале: реконструкции и возможности для прогнозов. // Письма в Астрон. журн. 2006. Т.32. №5. С. 382-391.

93. Нусинов A.A. Ионосфера как природный детектор для исследования долговременных изменений потоков солнечного геоэффективного излучения. // Геомагн. аэрон. 2004. Т. 44. С. 779-786.

94. Обридко В.Н. Солнечные пятна и комплексы активности. М. Наука, 1985. 255 с.

95. Обридко В.Н., Голышев С.А., Левитин А.Е. Связь структуры крупномасштабного магнитного поля в циклах солнечной активности со структурой ММП, оказывающей влияние на геомагнитную активность. // Геомагн. аэрон. 2004. Т. 44. С. 449-452.

96. Обридко В.Н., Ривин Ю.Р. Магнитное поле в приэкваториальной зоне фотосферы Солнца. // Астрон. журн. 1996. Т.73. С. 812-818.

97. Обридко В.Н., Шельтинг Б.Д. Крупномасштабное магнитное поле на Солнце: экваториальная область. //Астрон. журн. 2000а. Т. 77. С. 124-133.

98. Обридко В.Н., Шельтинг Б.Д. Крупномасштабное магнитное поле на Солнце: зависимость от широты. // Астрон. журн. 20006. Т. 77. С. 303-312.

99. Обридко В.Н., Шельтинг Б.Д. Обобщенное правило полярностей солнечных магнитных полей. // Астрон. журн. 2007. Т. 84. С. 380-384.

100. Огурцов М.Г. Современные достижения солнечной палеоастрофизики и проблемы долговременного прогноза активности Солнца. // Астрон. журн. 2005. Т. 82. С. 555-560.

101. Паркер E.H. Космические магнитные поля: их образование и проявления. М.: Мир, 1982. Т.1. 608 с.

102. Пипин В. Вариации светимости, радиуса и квадрупольного момента Солнца как результат динамо крупномасштабных магнитных полей в солнечной конвективной зоне. // Астрон. журн. 2004. Т. 81. С. 459-474.

103. Пипин В.В., Кичатинов Л.Л. Солнечное динамо и колебания интегрального потока излучения в 11-летнем цикле. // Астрон. экурн. 2000. Т. 77. С. 872— 880.

104. Плюснина Л.А. // Труды конф. Крупномасштабная структура солнечной активности: достижения и перспективы. ГАО РАН, С.-Петербург. 1999. С. 237.

105. Понявин Д.И. Пространственно-временной анализ общего магнитного поля Солнца. // Труды конф. Новый цикл активности Солнца: наблюдательный и теоретический аспекты. ГАО РАН, С.-Петербург. 1998. С. 153-156.

106. Понявин Д.И. Квазимонопольное поведение магнитного поля Солнца видимого как звезда. // Труды конф. Солнечная активность и космические лучи после смены знака полярного магнитного поля Солнца. ГАО РАН, С.-Петербург. 2002. С. 477-484.

107. Пудовкин М.И. Беневоленская Е.Е. Квазистационарное первичное магнитное поле Солнца и вариации интенсивности солнечного цикла. // Письма в Астрон. жури. 1982. Т. 8. № 8. С. 506-509.

108. Ривин Ю.Р., Обридко В.Н. Частотный анализ многолетних изменений магнитного поля Солнца как звезды. // Астрон. журн. 1992. Т. 69. С. 10831089.

109. Северный А.Б., Степанов В.Е. Первый опыт наблюдения магнитных полей солнечных пятен в Крымской астрофизической обсерватории. // Изв. Крым, астрофиз. обе. 1955. Т. 16. С. 3.

110. Скляров Ю.А., Двинских В.А., Бричков Ю.И., Воробьев В.А., Котума А.И. Поиск осцилляций солнечного потока по наблюдениям со спутника «Метеор-3»№7.//Письма в Астрон. журнЛ991. Т. 23. №10. С. 771-778.

111. Соловьев A.A., Киричек Е.А. Диффузионная теория солнечного магнитного цикла. Элиста-С.-Петербург, 2004. 182 с.

112. Соловьев A.A., Наговицын Ю.А. Развитие диффузионной модели солнечного цикла: новый взгляд на природу хэйловской пары. // Труды конф. Солнечная активность как фактор космической погоды. ГАО РАН, С.-Петербург. 2005. С. 447-452.

113. Степанян H.H. Фоновые магнитные поля и солнечная активность. // Изв. Крым, астрофиз. обе. 1985. Т. 71. С. 62-68.

114. Тлатов А.Г. Долговременные вариации вращения солнечной короны. // Астрон. эюурн. 2006. Т. 83. С. 368-375.

115. Тлатов А.Г. 22-летние вариации вращения Солнца и циклы солнечной активности. II Письма в Астрон. журн. 2007. Т. 33. С. 863-872.

116. Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 1991. 260 с.

117. Филиппов Б.П. Эруптивные процессы на Солнг{е. М.: Физматлит, 2007. 214с.

118. Фрик П.Г. Турбулентность: подходы и модели. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 292 с.

119. Хардле В. Прикладная непараметрическая регрессия. М.: Мир, 1993. 350 с.

120. Чепмен К. Сейсмическая томография. / Ред. Нолет Г. М.: Мир, 1990. 416 с.

121. Чистяков В.Ф. Солнечная активность и ее влияние на Землю. Владивосток. 1996. С. 98.

122. Abbot C.G. Periodicities in the solar constant measurements. // Smithonian Misc. Coll. 1952. V. 117(10). P. 1-31.

123. Altshuller M.D., Newkirk G. Magnetic fields and the structure of the solar corona. I: Methods of calculating coronal fields. // Solar Phys. 1969. V. 9. P. 131-149.

124. Atac Т., Ozgtic, A. North-South asymmetry in the solar flare index. // Solar Phys. 1996. V. 166. P. 201-208.

125. Atac Т., Ozgtic, A. Flare index during the rising phase of solar cycle 23. // Solar Phys. 2001. V. 198. P. 399-407.

126. Babcock H.W., Babcock H.D. The Sun's magnetic field, 1952-1954. // Astrophys. J. 1955. V. 121. P. 349-366.

127. Bahcall J.N., Basu S., Pinsonneault M., Serenelli A.M. Helioseismological implications of recent solar abundance determinations. // Astrophys. J. 2005. V. 618. P. 1049-1056.

128. Bai T. Distribution of flares on the Sun during 1955-1985: "hot spots" (active zones) lasting for 30 years. II Astrophys. J. 1988. V. 328. P. 860-868.

129. Bai T. Hot spots for solar flares persisting for decades: longitude distributions of flares of cycle 19—23. // Astrophys. J. 2003. V. 585. P. 1114—1123.

130. Bard E., Raisbeck G.M., Yiou F., Jouzel J. Solar irradiance during the last 1200 years based on cosmogenic nuclides. // Tellus 2000. V. 52B, P. 985-992.

131. Bard E., Raisbeck G.M., Yiou F., Jouzel J. Solar modulation of cosmogenic nuclide production over the last millennium: comparison between 14C and ,0Be records.1/Earth Planetary Sci. Lett. 1997. V. 150. P. 453-462.

132. Basu S., Antia H.M. Constraining solar abundances using helioseismology. // Astrophys. J. Lett. 2004. V. 606. L85-L88.

133. Beer J. Long term indirect indices of solar variability. // Space Sci. Rev. 2000. V. 94. P. 53-66.

134. Beer J., Joos F., Lukasczyk Ch., Mende W., Rodriguez J., Siegenthaler U., Stellmacher R. in E. Nesme-Ribes, (ed.) The solar engine and its influence on terrestrial atmosphere and climate. NATO ASI Series 25. Springer, 1994. P.221-233.

135. Benevolenskaya E.E., Kosovichev A.G., Scherrer P.H. Structure and dynamics of interconnecting loops and coronal holes in active longitudes. // Solar Phys. 1999. V. 190. P. 145-151.

136. Benevolenskaya E.E. Polar magnetic flux on the Sun in 1996-2003 from SOHO/MDI data. // Astron. Astrophys. 2004. V. 428. P. L5-L8.

137. Berdyugina S.V., Tuominen I. Permanent active longitudes and activity cycles on RS CVn stars. II Astron. Astrophys. 1998. V. 336. L25-L28.

138. Berdyugina S.V., Usoskin I.G. Active longitudes in sunspot activity: century scale persistence. II Astron. Astrophys. 2003. V. 405. 1121-1128.

139. Berdyugina S.V., Moss D., Sokoloff D. Usoskin I.G. Active longitudes, nonaxisymmetric dynamos and phase mixing. // Astron. Astrophys. 2006. V. 447. P. 703-714.

140. Biermann L. Vierteljahrsch. Astr. Gesselsch. 1941. V. 76. P. 194.

141. Bothmer V., Schwenn R. The structure and origin of magnetic clouds in the solar wind. // Ann. Geophysicae. 1998. V. 16. P. 1-24.

142. Bravo S., Stewart G. The inclination of the heliomagnetic equator and the presence of the inclined relic field in the Sun. // Astrophys. J. 1995. V. 446. P. 431-434.

143. Bumba V. in V. Bumba and J. Kleczek (eds.). Basic Mechanisms of Solar Activity. D. Reidel Publ. Co. Dordrecht, Holland. 1976. P. 47.

144. Bumba V., Garcia A., and Klvana M. Longitudinal distribution of solar magnetic fields and activity during the ending and starting periods of activity cycles. // Solar Phys. 2000. V. 196. P. 403^419.

145. Bumba V., Gesztelyi L. Solar global background magnetic field changes accompanying the development of the white-light flare region of April 1984 (NOAA 4474). // Bull. Astron. Inst. Czechosl 1988. V. 39. P. 1-78.

146. Bumba V., Hejna L. Low-latitude active longitudes on the Sun and in interplanetary space // Bull. Astron. Inst. Czechosl. 1991. V. 42. P. 76-85.

147. Bumba V., Howard R. Large scale distribution of solar magnetic fields. // Astrophys.J. 1965. V. 141. P. 1502-1512.

148. Bumba V., Klvana M., and Garcia A. in A. Wilson (ed), The Solar Cycle and Terrestrial Climate, ESA, ESTEC, Noordwijk, 2000. The Netherlands. P. 289.

149. Bumba V., Howard R. Solar activity and reccurences in magnetic field distribution. // Solar Phys. 1969. V. 7. P. 28-38.

150. Callebaut D.K., Makarov V.I., Tlatov A.G. Monopolar structure of the Sun in between polar reversals and Maunder Minimum. // Advances in Space Research. 2007. V. 40. P. 1917-1920.

151. Chao J.K., and Chen H.H. Prediction of southward IMF Bz. // Space weather. Geophysical monograph, AGU. V. 125. Washington 2001. P. 109-122.

152. Chapman G.A. Solar variability due to sunspots and faculae. // J. Geophys. Res. 1987. V. 92. P. 809-812.

153. Chapman G.A., Cookson A.M., Dobias J.J. Variations in total solar irradiance during solar cycle 22. // J. Geophys. Res. 1996. V. 101. P. 13541-13548.

154. Chapman G.A., Cookson A.M., Dobias J J. Solar variability and the relation of facular to sunspot areas during solar cycle 22. // Astrophys. J. 1997. V. 482. P. 541-545.

155. Charbonneau P., MacGregor K.B. Angular Momentum Transport in Magnetized Stellar Radiative Zones. II. The Solar Spin-down. 11 Astrophys. J. 1993. V. 417. P. 762-773.

156. Choudhary D.P., Venkatakrishnan P., and Gosain S. On magnetic flux imbalance in solar active regions .// Astrophys. J. 2002. V. 573. P. 851-856.

157. Christensen-Dalsgaard J., Gough D.O., Thompson M.J. The depth of the solar convection zone. II Astrophys. J. 1991. V. 378. P. 413-437.

158. Conway A.J. Time series, neural networks and the future of the Sun. // New Astronomy Reviews. 1998. V. 42. P. 343-394.

159. Cowling T.G. Monthly Notices Royal Astron. Soc. 1945. V. 105. P. 167.

160. Crommelynck D., Dewitte S. Solar constant temporal and frequency characteristics. // Solar Phys. 1997. V. 173. P. 177-191.

161. Delaboudiniere J.P. et al. 2001. http://lasco-www.nrl.navy.mil/carr-maps/eit/.

162. Demidov M.L., Zhigalov V.V., Pesherov Y.S., Grigoryev V.M. An investigation of the Sun-as-a-star magnetic field through spectropolarimetric measurements. // Solar Phys. 2002. V. 209. P. 217-232.

163. Dewitte S., Crommelynck D., Mekaoui S., Joukoff A. Measurement and uncertainty of long term total solar irradiance trend. // Solar Phys. 2004. V. 224, P. 209-216.

164. Dodson H. W., Hedeman E. R. Structure and development of solar active regions. /Ed. Kipenheuer K.O. Dordrecht: Reidel, 1968. P. 56.

165. Donnelly R.F., Puga L.C. Thirteen-day periodicity and the center-to-limb dependence of UV, EUV, and X-ray emission of solar activity. // Solar Phys. 1990. V. 130. P. 369-390.

166. Echer E., Svalgaard L. Asymmetry in the Rosenberg-Coleman effect around solar minimum revealed by wavelet analysis of the interplanetary magnetic field polarity data (1927-2002). // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31(12). L12808.

167. Eddy J. A. The Maunder Minimum. // Science. 1976. V. 192. P. 1189-1202.

168. Endal A.S., Sofia S., Twigg L.W. Changes in solar luminosity and radius following secular perturbations in the convective envelope. // Astrophys. J. 1985. Y. 267. P. 863-871.

169. Erofeev D.V. Rigidly rotating modes of the solar magnetic field. // Solar Phys. 1996. V. 167. P. 25-45.

170. Erofeev D.V. The relationship between solar activity and the large-scale axisymmetric magnetic field. // Solar Phys. 2001. V. 198. P. 31-45.

171. Eselevich Y.G., Eselevich M.V. Study of the nonradial directional property of the rays of the streamer belt and chains in the solar corona. // Solar Phys. 2002. V. 208. P. 5-11.

172. Feigenbaum M.J. The universal properties of nonlinear transformations. // J. Stat. Phys. 1979. V. 21. P. 669-675.

173. Feynman J., Crooker N.U. The solar wind at the turn of the century. // Nature. 1978. V.275. N 5681. P. 626-627.

174. Foukal P., Vernazza J. The effect of magnetic fields on solar luminosity. // Astrophys.J. 1979. V. 234. P. 707-715.

175. Foukal P., Fowler L.A., Livshits M.A. A thermal model of sunspot influence on solar luminosity. // Astrophys. J. 1983. V. 267. P. 863-871.

176. Foukal P., Fröhlich C., Spruit H., Wigley T.M.L. Variations in solar luminosity and their effect on the Earth's climate. // Nature. 2006. V. 443. P. 161-166.

177. Foukal P., Lean J.L. Magnetic modulation of solar luminosity by photospheric activity ./I Astrophys. J. 1988. V. 328. P. 347-357.

178. Frick P., Galyagin D., Hoyt D.V., Nesme-Ribes E., Schatten K.H., Sokoloff D. Wavelet analysis of solar activity recorded by sunspot groups. // Astron. Astrophys. 1997. V. 328. P. 670-681.

179. Fröhlich C. Solar irradiance variability since 1978. // Space Science Reviews. 2006. V. 125. N 1-4. P. 53-65.

180. Fröhlich C., Lean J. The Sun's total irradiance: cycles and trends in the past two decades and associated climate change uncertainties. // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. P. 4377^4380.

181. Fröhlich C., Lean, J. Solar irradiance variability and climate. // Astron. Nachr. 2002. V. 6. P. 1-11.

182. Fröhlich C., Lean J. Solar radiative output and its variability: evidence and mechanisms. // Astron. Astrophys. Rev. 2004. V.12. P. 273-320.

183. Fröhlich C., Pap J. Multi-spectral analysis of total irradiance variations. II Astron. Astrophys.1989. V. 220. P. 272-280.

184. Gaizauskas V., Harvey K.L., Harvei J.W., Zwaan C. Large-scale patterns formed by solar active regions during the ascending phase of cycle 21. // Astrophys. J. 1983. V. 265. P. 1056-1068.

185. Getling A.V., Simitev R.D., Busse F.H. Cellular dynamo in a rotating spherical shell. // Astron. Nachr. 2005. V. 326. P. 241-244.

186. Gilliland R. L. Theoretical interpretation of the variability of global solar properties. II Adv. Space Res. 1988. V. 8. P. 151-155.

187. Golovko A.A., Kotrc P. On some peculiarities in the evolution of the McMath 16051 flare active region on 2-7 June, 1979. // Solar Phys. 1992. V. 142. P. 67-86.

188. Grigoryev V.M., Demidov M.L. Observations of the solar mean magnetic field at the Sayan observatory during 1982-1984. // Solar Phys. 1987. V. 114. P. 147-163.

189. Grigoryev V.M., Demidov M.L. The solar magnetic "monopole" in activity cycles. // Солнечные магнитные поля и корона / Ред. Теплицкая Р.Б. Труды 13 коне. сов. по физ. Солнца. Новосибирск: Наука, 1989. С. 108-114.

190. Gudel М. The Sun in Time: Activity and Environment. // Living Rev. Solar Phys., 4, (2007), 3. Online Article.: http://www.livingreviews.org/lrsp-2007-3.

191. Haigh J.D., Lockwood M., Giampapa V.C. The Sun, solar analogs and the climate. Springer, 2004.

192. Hale G.E. Preliminary results of an attempt to detect the general magnetic field of the Sun. II Astrophys. J. 1913. V. 38. P. 27-98.

193. Hale G.E., Nicholson S.B. The law of sun-spot polarity. // Astrophys. J. 1925. V. 62. P. 270.

194. Harvey K.L. Magnetic dipoles on the Sun. PhD thesis. University of Utrecht, 1993.

195. Hathaway D.H., Wilson R.M. What the sunspot record tells us about space climate. // Solar Phys. 2004. V. 224. P. 5-19.

196. Hathaway D.H. 2007. http://solarscience.msfc.nasa.gov.

197. Hirman J. V. 1986, in P. A. Simon, G. Heckman and M. A. Shea (eds), Solar-Terrestrial Predictions, NOAA Boulder. P. 384.

198. Heyvaerts J., Priest E.R., Rust D.M. An emerging flux model for the solar flare phenomenon. // Astrophys. J. 1977. V. 216. P. 123-137.

199. Hoeksema J.T. Evaluation of the solar and coronal field structure: 1976-1991. // in Solar Wind Seven, ed. E. Marsh, R. Schwenn. Oxford: Pergamon, 1992. P. 191— 196.

200. Hoeksema J.T. The large-scale structure of the heliospheric current sheet during the Ulysses epoch. // Space Sci. Rev. 1995. V. 72. P. 137-148.

201. Hoeksema J.T., Scherrer P.H. Solar Magnetic Fields 1976 through 1985, UAG Report 94. Boulder, 1986; http://sun.stanford.wso.

202. Howard R., LaBonte B J. The Sun is observed to be a torsional oscillator with a period of 11 years.//Astrophys. J. 1980. V. 239. L33-L36.

203. Howe R., Christensen-Dalsgaard J., Hill F., et al. Deeply penetrating banded zonal flows in the solar convection zone. II Astrophys. J. 2000. V. 533. L. 163-166.

204. Hoyt D.V., Kyle H. L., Hickey J.R., Maschhoff R. H. The Nimbus 7 solar total irradiance: A new algorithm for its derivation. // J. Geophys. Res. 1992. V. 97. P. 148-227.

205. Hoyt D.V., Schatten K.H. Group sunspot numbers: a new solar activity reconstruction. // Solar Phys. 1998. V. 179. P. 491-512.

206. HuberP.J. Robust statistics. New York, Wiley, 1981.

207. Ivanov E.V., Obridko V.N., Ananyev I.V. Sector structure, rotation, and cyclic evolution of large-scale solar magnetic fields. // Solar Phys. 2001. V. 199. P. 405—419.

208. Ivanov E.Y., Obridko Y.N. Zonal structure and drift of large-scale solar magnetic fields. // Solar Phys. 2002. V. 206. P. 1-19.

209. Jetsu L., Pohjolainen S., Pelt J., Tuominen I. Is the longitudinal distribution of solar flares nonuniform? // Astron. Astrophys. 1997. V. 318. P. 293-307.

210. Juckett D.A. Evidence for a 17-year cycle in the IMF directions at 1 AU, in solar coronal hole variations, and in planetary magnetospheric modulations. // Solar Phys. 1998. V. 183. P. 201-224.

211. King J.H. A survey of long-term interplanetary magnetic field variations. // J. Geophys. Res. 1976. V. 81. P. 653-664.

212. King J.H., Papitashvili N.E. http://nssdc.gsfc.nasa.gov. 2007 .

213. King J.H., Papitashvili N.E. Interplanetary Medium Data, Suppl. 5, National Space Science Data Center. Greenbelt, 1994.

214. Kitchatinov L.L., Jardine M., Cameron A.C. Pre-main sequence dynamos and relic magnetic fields of solar-type stars. II Astron. Astrophys. 2001. V. 374. P. 250.

215. Kopp G., Lawrence G., and Rottman G. The Total Irradiance Monitor (TIM): Science Results. // Solar Phys. 2005. V. 230. P. 129-139.

216. Kosovichev A.G., Schou J., Sherrer P.H. et al. Structure and rotation of the solar interior: initial results from the MDI medium-1 program. // Solar Phys. 1997. V. 170. P. 43-61.

217. Kotov V.A. On the near-one-year variation of the Sun's mean magnetic field. // Solar Phys. 2006. V. 239. P. 461-474.

218. Lawrence J.K., Cadavid A.C., Ruzmaikin A.A. Turbulent and chaotic dynamics underlying solar magnetic variability. // Astrophys. J. 1995. V. 455. P. 366-375.

219. Lean J. Evolution of the 155 day periodicity in sunspot areas during solar cycles 12 to 21. II Astrophys. J. 1990. V. 363. P. 718.

220. Lean J., Beer J., and Bradley R. S. Reconstruction of solar irradiance since 1610: implications for climate change. // Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22. P. 3195-3198.

221. Lee R.B., Gibson M.A., Wilson R.C., and Thomas S. Long-term total solar irradiance variability during sunspot cycle 22. // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. P. 1667-1675.

222. Leighton R.B. Transport of magnetic fields on the Sun. // Astrophys. J. 1964. V. 140. P. 1547.

223. Leighton R.B. A magneto-kinematic model of the solar cycle. // Astrophys. J. 1969. V. 156. P. 1-26.

224. Levy E.H., Boyer D. Oscillating dynamo in the presence of a fossil magnetic field. II Astrophys. J. Let. 1982. V. 254. L. 19-22.

225. Li Y., Luhmann J., Solar cycle control of the magnetic cloud polarity and the geoeffectiveness. II J. Atmos. and Solar-Terr. Physics. 2004. V. 66. P. 323-331.

226. Libbrecht K.G. Seismology of the Sun and sun-like stars / Ed. Rolfe J. ESA-286. 1988. P. 131.

227. Lockwood M., Stamper R., and Wild M.N. A doubling of the sun's coronal magnetic field during the past 100 years. II Nature. 1999. V. 399. P. 437-439.

228. MacGregor K.B., Charbonneau P. Angular Momentum Transport in Magnetized Stellar Radiative Zones. IV Ferraro's Theorem and the Solar Tachocline. // Astrophys. J. 1999. V. 519. P. 911-917.

229. Makarenko N.G., Karimova L.M., Novak M.M. Investigation of global solar magnetic field by computational topology methods. // Physica A. 2007. V. 380. P. 98-108.

230. Makarov V.I., Sivaraman K.R. New results concerning the global solar cycle. // SolarPhys. 1989. V. 123. P. 367-380.

231. Makarov V.I., Tlatov A.G., Callebaut D., Obridko V.N., Shelting B.D. Large-scale magnetic field and sunspot cycles. // Solar Phys. 2001. V. 198. P. 409^121.

232. Mayaud P.N. The aa indices: a 100-year series characterizing the geomagnetic activity. H J. Geophys. Res. 1972. V. 77. P. 6870-6874.

233. Mcintosh P.S. Solar interior processes suggested by large-scale surface patterns, in The solar cycle. ASP conference series. 1992. V. 27. P. 14-34.

234. Michelsen K., De Raedt H. Integral-geometry image morphology analysis. // Phys. Rep. 2001. V. 347. P. 461.

235. Miletsky E.V., Ivanov V.G., Nagovitsyn Yu.A., Jungner H. Solar activity in the past: from different proxies to combined reconstruction. // Solar Phys. 2004. V. 224. N 1-2. P. 77-84.

236. Mogilevskii E.I., Ioshpa B.A., Obridko V.N. On the force-free magnetic fields in the active regions of the solar chromosphere. // Space research. Reidel Publ.Co., Amsterdam, 1964.

237. Mordvinov A.V. Frequency-time analysis of solar irradiance and activity indices. // Astron. Astrophys. 1995. V. 293. P. 572-576.

238. Mordvinov A.V. Slow changes of solar irradiance and energetics of active regions. H Solar Phys. 1996. V. 163. P. 309-317.

239. Mordvinov A.V. Magnetic flux imbalance of the solar and heliospheric magnetic fields. // Solar Phys. 2007. V. 246. P. 445^156.

240. Mordvinov A.V., Kuklin G.V. Hierarchy of cyclic solar activity changes. // Solar Phys. 1999. V. 187. P. 223-226.

241. Mordvinov A.V., Plyusnina L.A. Cyclic changes in solar rotation inferred from temporal changes in the mean magnetic field. // Solar Phys. 2000. V. 197. P. 1-9.

242. Mordvinov A.V., Salakhutdinova I.I., Plyusnina L.A., Makarenko N.G., Karimova L.M. The topology of background magnetic fields and solar flare activity. // Solar Phys. 2002. V. 211. P. 241-253.

243. Mordvinov A.V., Willson R.C. Effect of large-scale magnetic fields on total solar irradiance. // Solar Phys. 2003a. V. 215. P. 5-16.

244. Mordvinov A.V., Makarenko N.G., Ogurtsov M.G., Jungner H. Reconstruction of magnetic activity of the Sun and changes in its irradiance on a millennium timescale using neurocomputing. // Solar Phys. 2004. V. 224. P. 247-253.

245. Mordvinov A.V., Willson R.C. Changes in solar luminosity during an 11-yr cycle and on a secular timescale. // Proc. of Symp. Cosmogenic climate forcing factors during the last millennium. Kaunas. Lithuania, 19-22 May 2003, p. 30-40, 2003b.

246. Mulligan T., Russell C.T., Luhmann J.G. Solar cycle evolution of the structure of magnetic clouds in the inner heliosphere. // Geophys. Res. Lett. 1998. V. 25. P. 2959-2962.

247. Mursula K., Hiltula T. Bashful ballerina: southward shifted heliospherical current sheet. // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. (22). P. SSC 2-1-4. Doi: 10.1029/003GL018201.

248. Mursula K., Hiltula T. Systematically asymmetric heliospheric magnetic field: evidence for a quadrupole mode and non-axisymmetry with polarity flip-flop. // Solar Phys. 2004. V. 224. P. 133-143

249. Mursula K., Martini D., Karinen A. Did open solar magnetic field increase during the last 100 years? A reanalysis of geomagnetic activity. // Solar Phys. 2004. V. 224. P. 85-94.

250. Mursula K., Usoskin I.G., Kovaltsov G.A., in The solar cycle and terrestrial climate. Proc. 1st Solar & Space Weather Euroconference (Ed. A. Wilson, Spain, 2000). P. 387-391.

251. Mursula K., Usoskin I.G., Kovaltsov G.A. Persistent 22-yr cycle in sunspot activity: evidence for a relic solar magnetic field. // Solar Phys. 2001. V. 198. P. 51-56.

252. Neugebauer M., Smith E.J., Ruzmaikin A., Feynman J. The solar magnetic field and the solar wind: existence of preferred longitudes. // J. Geophys. Res. 2000. P. 2315-2324.

253. Obridko V.N., Bumba V. Bartels active longitudes, sector boundaries and flare activity. // Solar Phys. 1969. V. 6. P. 104—110.

254. Obridko V.N., Shelting B.D. Structure of the heliospheric current sheet derived for the interval 1915-1996. II Solar Phys. 1999. V. 184. P. 187-200.

255. Obridko V.N., Shelting B.D. Rotation characteristics of large-scale solar magnetic fields. // Solar Phys. 2001. V.201. P. 1-12.

256. Ogurtsov M.G., Nagovitsyn Yu.A., Kocharov G.E., Jungner H. Long-Period Cycles of the Sun's Activity Recorded in Direct Solar Data and Proxies. // Solar Phys. 2002. V.211. P. 371-394.

257. Ogurtsov M.G. New evidence for long-term persistence in the Sun's activity. // Solar Phys. 2004. V. 220. P. 93-105.

258. Ossendrijver M. The solar dynamo. // Astron. Astrophys. Rev. 2003. V. 11. P. 287-367.

259. Oster L., Shatten K.H., Sofia S. Solar irradiance variations due to active regions. // Astrophys. J. 1982. V. 328. P. 347-357.

260. Parker E.N. Dynamics of the interplanetary gas and magnetic fields. // Astrophys. J. 1958. V. 128. P. 664-678.

261. Paularena K.I., Szabo A., Richardson J. D. Coincident 1.3-year periodicities in the ap geomagnetic index and the solar wind. // Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22. P. 3001-3004.

262. Pipin V.V. The shear-induced alpha-effect and long-term variations in solar dynamo. // www. arXiv:0712.2701vl astro-ph. 2007.

263. Plyusnina L.A. Background magnetic fields: cellular structure, its rotation variations and relationship with coronal holes. // Solar Phys. 1998. V. 180. P. 5363.

264. Pneuman G.W., Kopp R.A. Gas-magnetic field interactions in the solar corona. // Solar Phys. 1971. V. 18. P. 258-270.

265. Pudovkin M.I., Ponyavin D.I., Chertkov A.D. Recurrency and the origin of the vertical component of the interplanetary magnetic field. // Solar Phys. 1980. V. 66. P. 411-416.

266. Provost J., Berthomieu G., and Morel P. Low-frequency p- and g-mode solar oscillations. // Astron. Astrophys. 2000. V. 353. P. 775-785.

267. Rosenberg R.L., Coleman P J. Heliographic latitude dependence of the dominant polarity of the interplanetary magnetic field. // J. Geophys. Res. 1969. V. 74. P. 5611-5622.

268. Rudenko G.V. Extrapolation of the solar magnetic field within the potential-field approximation from full-disk magnetograms. // Solar Phys. 2001. V. 198. P. 5-30.

269. Ruzmaikin A.A. Clustering of emerging magnetic flux. // Solar Phys. 1998. V. 181. P. 1-12.

270. Ruzmaikin A.A. Can we get the bottom B? // Solar Phys. 2000. V. 192. P. 49-57.

271. Riideger G., Kitchatinov L.L. Mean field modeling of differential rotation. // The solar tachocline (Eds D.W. Hughes, R. Rosner, N.O. Weiss). Cambridge University press, 2007. P. 129-144.

272. Riideger G., Kitchatinov L.L. The slender solar tachocline: a magnetic model. // Astron. Nachr. 1997. V. 318. P. 273-279.

273. Sackmann I.J., Boothroyd A.I., Kraemer K.W. Our Sun. III. Present and future. // Astrophys. J. 1993. V. 418. P. 457-468.

274. Salakhutdinova I.I. Identifying the quasi-regular and stochastic components of solar cyclicity and their properties. // Solar Phys. 1999. V. 188. P. 377-396.

275. Sanderson T. R., Appourchaux T., Hoeksema J. T., Harvey K. L. Observations of the Sun's magnetic field during the recent solar maximum. // J. Geophys. Res. 2003. V. 108 (Al), 1035, doi:10.1029/2002JA009388.

276. Schatten K.H., Wilcox J.M., Ness N.F. A model of interplanetary and coronal magnetic fields. II Solar Phys. 1969. V. 6. P. 442^155.

277. Scherrer P.H., Wilcox J.M., Kotov Y.A., Severny A.B., Howard R. The mean magnetic field of the Sun: method of observation and relation to the interplanetary field.// Solar Phys. 1977. V. 52. P. 3-12.

278. Schou J., Antia H.M., Basu S. et al. Helioseismic studies of differential rotation in the solar envelope by solar oscillations investigation using Michelson Doppler Imager. // Astrophys. J. 1998. V. 505. P. 390-417.

279. Schrijver C.J., DeRosa M.L. Photospheric and heliospheric magnetic fields. // Solar Phys. 2003. V. 212. P. 165-200.

280. Schwenn R. Large-scale structure of the interplanetary medium // in Physics of the Inner Heliosphere. V. I. Large-scale phenomena. (Eds.) Schwenn R., Marsh E. Springer, Berlin, New York. 1990. P. 99.

281. Schwenn R. Space weather: the solar perspective // Living Rev. Solar Phys. 2006. V. 3. N 2. P. 1-76. http://www.livingreviews.org/lrsp-2006-2.

282. Severny A.B., Wilcox J.M., Scherrer P.H., and Colburn D.S. Comparison of the mean photospheric magnetic field and the interplanetary magnetic field. // Solar Phys. 1970. V. 15. P. 3-14.

283. Shatten K.H., Wilcox J.M., Ness N.F. A model of interplanetary and coronal magnetic fields. // Solar Phys. 1969. V. 6. P. 442-455.

284. Sheeley N.R.Jr., De Vore C.R., Shampine L.R. Simulations of the gross solar magnetic field during sunspot cycle 21. // Solar Phys. 1986. V. 106. P. 251-268.

285. Smith C.W., Bieber J.W. Solar cycle variation of the interplanetary magnetic field spiral. // Astrophys. J. 1991. V. 370. P. 435-441.

286. Smith E.J., Jokipii J.R., Kota J., Lepping R.P., and Szabo A. Evidence of a north-south asymmetry in the heliosphere associated with a southward displacement of the heliospheric current sheet. // Astrophys. J. 2000. Y. 533. P. 1084-1089.

287. Sokoloff D.D., Nesme-Ribes E. The Maunder minimum: A mixed-parity dynamo mode? // Astron. Astrophys. 1994. V. 288. P. 293-298.

288. Solanki S.K. Solar variability. // The radiometric calibration of SOHO. Noordwijk, 2002. N2. P. 1-19.

289. Solanki S.K. Sunspots: an overview. II Astron. Astrophys. Rev. 2003. V. 11. P. 153-286.

290. Solanki S.K., Fligge M. A reconstruction of total solar irradiance since 1700. // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 26. P. 2465-2468.

291. Solanki S.K., Schiissler M., Fligge M. Secular variation of the Sun's magnetic flux. // Astron. Astrophys. 2002. V. 383. P. 706-712.

292. Solanki S.K., Usoskin I.G., Kromer В., Schiissler M., Beer J. Unusual activity of the Sun during recent decades compared to the previous 11,000 years. // Nature. 2004. V. 431, N7012. P. 1084-1087.

293. Sonett C.P. Sunspot index infers a small relict magnetic field in the Sun's core. // Nature. 1983. V. 306. P. 670-673.

294. Song, P, Russell, C.T. Time series data analysis in space physics. // Space Sci. Rev. 1999. V. 87. P. 387-463.

295. Spiegel E.A., Zahn J.P. The solar tachocline. II Astron. Astrophys. 1992. V. 265. P.106-114.

296. Spruit H. Pressure equilibrium and energy balance of small photospheric flux tubes. // Solar Phys. 1976. V. 50. P. 269.

297. Spruit H. The flow of heat near a starspot. // Astron. Astrophys. 1982. V. 108. P. 356-360.

298. Spruit H. Theory of radius and luminosity. // The solar engine and its influence on terrestrial atmosphere and climate. Kluwer Academ. Publ., 1994. V. 25. P. 107-132.

299. Spruit H. Theory of solar irradiance variations. // Space Sci. Rev. 2000. V. 94. P. 113-126.

300. Stenflo J. O. Global wave patterns in the Sun's magnetic field. // Astrophys. Space Sci. 1988. V. 144. P. 321-336.

301. Stenflo J.O. Differential rotation of the sun's magnetic field pattern. // Astron. Astrophys. 1989. V. 210. P. 403-409.

302. Stenflo J.O., Güdel M. Evolution of solar magnetic fields modal structure. 11 Astron. Astrophys. 1988. V. 191. P. 137-148.

303. Stuiver M., Braziunas T.F. Sun, ocean, climate and atmospheric 14C02, an evaluation of causal and spectral relationships. // Holocene. 1993. V. 3. P. 289-305.

304. Svalgaard L. Sector structure of the interplanetary magnetic field and daily variations of the geomagnetic field at high latitudes. // Dan. Meteorol. Inst. Geophys., Charlottenlund, Denmark. 1968. V. 6. P. 1.

305. Torrence C., Compo G.P. A practical guide to wavelet analysis. // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1998. V. 79. P. 61-78.

306. Usoskin I.G., Mursula K., Solanky S., Schussler M., Alanko K. Reconstruction of solar activity for the last millennium using 10Be data. // Astron. Astrophys. 2004. V. 413. P. 745-751.

307. Van der Linden R. On-line database. URL http://sidc.oma.be, 2007.

308. Verma V.K. On the north-south asymmetry of solar activity cycles. // Astrophys. J. 1993. V. 403. P. 797-800.

309. Vernova E.S., Tyasto M.I., Mursula K., Baranov D.G. Long-term longitudinal asymmetries in sunspot activity: difference between the ascending and descending phase of solar activity. // Solar Phys. 2004. V. 221. P. 151-165.

310. Veselovsky I.S., Zhukov A.N., Dmitriev A.N., Tarsina M.V., Clette F., Cugnon P., Hochedez J.H. Global asummetry of the Sun observed in the extreme ultraviolet radiation. II Solar Phys. 2001. V. 2001. P. 27-36.

311. Waldmeier M. Der lange Sonnenzyklus. Mit 3 Textabbildungen. // Zeitschr. Astrophys. 1957. V.43. P. 149-160.

312. Waldmeier M. The sunspot activity in years 1610-1960. Zurich, 1961.

313. Waldmeier M. The sunspot activity in years 1961-1975. Astr. Mitt. 1977. N 346. Zurich.

314. Walton S.R., Preminger D.G., Chapman G.A. The contribution of faculae and network to long-term changes in the total solar irradiance. // Astrophys. J. 2003. V. 590. P.1088-1094.

315. Wang Y.M., Lean J., Sheeley N.R. The long-term variation of the Sun's open magnetic flux. // Geophys. Res. Let. 2000. V. 27. P. 505-508.

316. Wang Y.-M., Lean J.L., Sheeley N.R. Modeling the Sun's Magnetic Field and Irradiance Since 1713. II Astrophys. J. 2005. V. 625. P. 522-538.

317. Wang Y.M., Sheeley N.R. Solar wind speed and coronal flux-tube expansion. // Astrophys. J. 1990. V. 355. P. 726-735.

318. Wang Y.M., Sheeley N.R., Nash A.G. A new solar cycle model including meridional circulation. II Astrophys. J. 1991. V. 383. P. 431-442.

319. Wang Y.M., Sheeley N.R. On potential field models of the solar corona. // Astrophys. J. 1992. V. 392. P. 310-319.

320. Wilcox J.M. The interplanetary magnetic field: solar origin and terrestrial effects. // Space Sci. Rev. 1968. V. 8. P. 258-328.

321. Wilcox J.M., Ness N.F. Quasi-stationary corotating structure in the interplanetary medium. II J. Geophys. Res. 1965. V. 70. P. 5793-5805.

322. Willson R.C. Absolute radiometry and solar constant measurements. II J. Geophys. Res. 1978. V. C83. P. 4003-4008.

323. Willson R.C. On-line database. URL http://www.acrim.com. 2007.

324. Willson R.C. Active cavity radiometer type IV. // Appl. Opt. 1979. V. 18. P. 179-188.

325. Willson R.C. Total solar irradiance trend during solar cycle 21 and 22. // Science. 1997. V. 277. P. 1963-1965.

326. Willson R.C., Gulkis S., Janssen M., Hudson H.S., Chapman G.A. Observations of solar irradiance variability. // Science. 1981. V. 211. P. 700-702.

327. Willson R.C., Hudson H.S. The Sun's luminosity over a complete solar cycle. // Nature. 1991. V. 351. P. 42^14.

328. Willson R.C., Mordvinov A.V. Time-frequency analysis of total solar irradiance variations. // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 26. P. 3613-3616.

329. Willson R.C., Mordvinov A.V. Secular total solar irradiance trend during solar cycles 21-23. // Geophys. Res. Lett. 2003. V. 30. P. 1199-1202.

330. Wilson P.R., Altrock R.C., Harvey K.L. et al. The extended solar activity cycle. // Nature. 1988. V. 333. P. 748-750.

331. Zhao X.P., Hoeksema J.T. Is the geoefectiveness of the 6 January 1997 CME predictable from solar observations? // Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24. P. 29652968.

332. Zhao X.P., Hoeksema J.T., and Scherrer P.H. Prediction and understanding of the north-south displacement of the heliospheric current sheet. // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. A10101,doi:10.1029/2004JA010723.