Оценка воздействия лунных приливов на геомагнитное поле приземного слоя атмосферы

Рубай Дмитрий Васильевич

Аспирант

Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых,

институт прикладной математики и информатики, био- и нанотехнологий,

кафедра Общей и прикладной физики, Владимир, Россия

E-mail: gratish@yandex.ru
На физическом экспериментальном полигоне Владимирского государственного университета создана система многоканального синхронного мониторинга, отслеживания, хранения и обработки информации по электрическому и магнитному полю приземного слоя атмосферы с метеоданными.

Основной задачей является обнаружение воздействия лунных гравитационных приливов на геомагнитное поле пограничного слоя атмосферы. Такая задача решается с помощью методов спектрального оценивания с использованием больших временных рядов (годы непрерывных регистраций), так как мы имеем дело с частотным диапазоном 10^-5 – 10^-7 Гц и необходимой разрешающей способностью 10^-7 - 10^-9 Гц [1].

В геомагнитном поле приземного слоя атмосферы по большим массивам экспериментальных данных (рисунок 1) геомагнитных станций, расположенных на побережье Японии, Какиока (1913-2006 гг.) и Мемамбецу (1950-1999 гг.) благодаря достигнутой высокой разрешающей способности по частоте удалось выделить близкие по частоте приливы P1 и S1, выявлена годичная модуляция на термических солнечных приливах S1, S2, S3, S4.

Рисунок 1 – Пример базы данных по геомагнитной станции Какиока, компонента Z, 01.08.1913-31.07.2006

Осуществлен расчет возмущений геомагнитного поля, вызванного приливами в ионосфере с изотропной и анизотропной проводимостью. По результатам разработанной на данном этапе модели оценка амплитуды геомагнитного поля на частотах солнечных приливов должна составлять (6 – 20) нТл, на частотах лунных приливов (0,18 – 1) нТл.

Пример результатов корреляционно-спектральной обработки (рисунок 2) данных геомагнитного поля по разнесенным в пространстве станциям с помощью программы корреляционно-квадратурного приемника дали: на частотах солнечных приливов (2 – 7) нТл, на частотах лунных приливов (0.004 – 0,4) нТл. Отношение сигнал/шум на частотах солнечных приливов составило (5-8), а на частотах лунных приливов (2-3), что говорит о недостоверном обнаружении лунных гравитационных приливов в геомагнитном поле с помощью спектрального анализа исходных временных рядов [1,2].

А, нТл

А, нТл

Рисунок 2 – Примеры результатов корреляционно-спектральной обработки

Работа осуществляется при поддержке гранта РФФИ 11-05-97518, ФЦП № 14.740.11.0407, ФЦП № 16.740.11.0185 и ГЗ № 5.2971.2011.
Литература

1. 
   Грунская, Л. В. Солнечные и лунные приливы в геомагнитном поле/Л. В. Грунская, В. Н. Морозов, А. А. Закиров, Р. В. Рубай, Д. В. Рубай// Известия вузов. Физика. №2. – 2011. – с. 8–19
   
2. 
   Грунская, Л. В. Лунно-солнечные приливы в геомагнитном поле/Л.В. Грунская, Д.В. Рубай // Тр. 9-й Междунар.науч.-техн. конф. «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии». – Владимир, 2010. – с. 505-507.