ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРА СОЛНЕЧНОЙ МОДУЛЯЦИИ В ГОЛОЦЕНЕ И НАКЛОН ГЕОМАГНИТНОГО ДИПОЛЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Знания о солнечной активности в прошлом важны для предсказания активности Солнца в будущем. Одной из главных величин, характеризующих солнечную активность, является параметр солнечной модуляции (ПСМ), который параметризует солнечную активность при использовании уравнения, описывающего распространение космических лучей в солнечной системе. ПСМ для последних нескольких десятилетий определяют с помощью нейтронных мониторов. Для получения информации о ПСМ за пределами инструментального периода обычно используют космотенные изотопы. Мы применили данные по скорости образования 10Ве за последние 9.5 тыс. лет. Согласно работе Kovaltsov and Usoskin [2010], существует однозначная связь между скоростью производства 10Ве, напряженностью геомагнитного поля и ПСМ. Мы воспользовались этим взаимоотношением для определения параметра солнечной модуляции для голоцена. Показано, что зависимость ПСМ от времени является нестационарной. Для дальнейшего анализа был использован метод разложения по эмпирическим модам [Huang et al., 2003]. При анализе полученных мод выяснилось, что среди младших мод присутствуют циклы с периодами 710 и 208 лет. Последняя мода является проявлением цикла Де Фриза, известного в анализе космотенных изотопов. Существование цикла с периодом 710 лет не находит объяснения в рамках стандартных представлений о космотенных изотопах. Мы связали существование 710-летнего цикла с флуктуациями наклона магнитного диполя Земли. Учет влияния флуктуаций наклона диполя на скорость образования космотенных изотопов показал, что цикл Де Фриза в голоцене являлся доминирующим низкочастотным циклом с периодом порядка сотни лет. Как показал вейвлет-анализ, его амплитуда практически не менялась на протяжении 9.5 тысячи лет. Целью работы является исследование цикличности солнечной активности с учетом существования флуктуаций наклона магнитного диполя Земли.

Об авторах

С. С. Васильев

Физико-технический институт им. А.Ф. Ноффе РАН (ФТИ)

Email: sergey.vasiliev@mail.ioffe.ru
Санкт-Петербург, Россия

В. А. Дергачев

Физико-технический институт им. А.Ф. Ноффе РАН (ФТИ)

Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Amit H., Olson P. Geomagnetic dipole tilt changes induced by core flow // Phys. Earth Planet. Inter. 2008. V. 166 (3–4). P. 226–238. http://dx.doi.org/10.1016/j.pepi.2008.01.007
  2. Constable C., Korte M., Panovska S. Persistent high paleosecular variation activity in southern hemisphere for at least 10 000 years // Earth Planet. Sci. Lett. 2016. V. 453 (2). P. 78. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2016.08.015
  3. Finkel R.C., Nishizumi K. Beryllium 10 concentrations in the Greenland ice sheet project 2 ice core from 3–40 ka // J. Geophys. Res. 1997. V. 102(C12). P. 26699–26706. http://dx.doi.org/10.1029/97JC01282
  4. Gleeson L.J., Axford W.I. Solar modulation of galactic cosmic rays // Astrophys. J. 1968. V. 154. P. 1011–1018. http://dx.doi.org/10.1086/149822
  5. Grootes P.M., van der Pilcht H. Hessel De Vries: Radiocarbon pioneer from Groningen // Radiocarbon. 2022. V. 64 (3). P. 419–433. http://dx.doi.org/10.1017/RDC.2021.63
  6. Herbst K., Kopp A., Heber B., et al. On the importance of the local interstellar spectrum for the solar modulation parameter // J. Geophys. Res. 2010. V. 115(D1). P. 2009JD012557. https://doi.org/10.1029/2009JD012557
  7. Huang N.E., Shen Z., Long S.R., et al. The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis // Proc. R. Soc. Lond. A. 1998 V. 454. P. 903–995. http://dx.doi.org/10.1098/rspa.1998.0193
  8. Huang N.E., Wu Man-Li, Long S.R., et al. The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis // Proc. R. Soc. Lond. A. 2003. V. 459. P. 2317. http://dx.doi.org/10.1098/rspa.2003.1123
  9. Johnsen S.J., Dansgaard W., White W.C. The origin of Arctic precipitation under present and glacial conditions // Tellus. Ser. B. 1989. V. 41. P. 452–468. https://doi.org/10.3402/tellusb.v41i4.15100
  10. Korte M., Mandea M. Magnetic poles and dipole tilt variation over the past decades to millennia. Earth Planets Space 2008. V. 60 (9). P. 937–948. https://doi.org/10.1186/BF03352849.
  11. Kovaltsov G.A., Usoski I.G. A new 3D numerical model of cosmogenic nuclide 10 Be production in the atmosphere // Earth Planet. Sci. Lett. 2010. V. 291(1–4). P. 182–188. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2010.01.011
  12. Knudsen M.F., Riisager P., Donadini F., et al. // Earth Planet. Sci. Lett. 2008. V. 272. P. 319. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2008.04.048
  13. Kudryavtsev I.V., Dergachev V.A., Nagovitsyn V.A. Reconstructions of the heliospheric modulation potential and earth climate variations over the past 20 000 years // Geomagn. Aeron. 2022. V. 62. P. 851. http://dx.doi.org/10.1134/S0016793222070155
  14. Masarik J., Beer J.J. Simulation of particle fluxes and cosmogenic nuclide production in the Earth’s atmosphere // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 1999. V. 104 (D10). P. 12099. http://dx.doi.org/10.1029/1998JD200091
  15. Mayewski P.A., Meeker L.D., Twickler M.S., et al. Major features and forcing of high-latitude northern hemisphere atmospheric circulation using a 110000 year-long glaciochemical series // J. Geophys. Res. 1997. V. 102 (C12). P. 26345–26366. https://doi.org/10.1029/96JC03365
  16. McElhinny M.W., Senanayake W.E. Variations in the geomagnetic dipole 1: The past 50000 years // J. Geomag. Geoelectr. 1982. V. 34. P. 39. http://dx.doi.org/10.5636/jgg.34.39
  17. Muscheler R., Adolphi F., Knudsen M.F. Assessing the differences between the IntCal and Greenland ice-core time scales for the last 14,000 years via the common cosmogenic radionuclide variations // Quat Sci Rev. 2014. V. 106. P. 81. http://dx.doi.org/10.1016/j.quascirev.2014.08.017
  18. Nilsson A., Muscheler R., Snowball I. Millennial scale cyclicity in the geodynamo inferred from a dipole tilt reconstruction // Earth Planet. Sci. Lett. 2011. V. 311(3–4). P. 299–305. http://dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2011.09.030
  19. Parker E.N. The passage of energetic charged particles through interplanetary space // Planet. Space Sci. 1965. V. 13 (1). P. 9–49. http://dx.doi.org/10.1016/0032-0633(65)90131-5
  20. Tauxe L. Essentials of Paleomagnetism: Fifth Web Edition. 2021. Available From: https://earthref.org/MagIC/books/Tauxe/Essentials/
  21. Yang S., Odah H., Shaw J. Variations in the geomagnetic dipole moment over the last 12000 years. Geophys. J. Int. 2000. V. 140 (1). P. 158. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-246x.2000.00011.x
  22. WDC-SILSO. Sunspot Number Data. Available from: http://www.wdcb.ru/stp/solar/sunspots.html

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).