Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів
Досліджено часові зміни головного геомагнітного поля BIGRF на поверхні Землі співвідносно із сонячною активністю для 19—24-го циклів. Встановлено, що зменшення поля ВIGRF на поверхні планети на 1800 нТл добре узгоджується зі зменшенням сонячної активності починаючи з 19-го циклу і дотепер. Іншою в...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2022 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184932 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів / М.І. Орлюк, А.А. Роменець // Доповіді Національної академії наук України. — 2022. — № 1. — С. 72-78. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-184932 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Орлюк, М.І. Роменець, А.А. 2022-08-26T14:02:50Z 2022-08-26T14:02:50Z 2022 Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів / М.І. Орлюк, А.А. Роменець // Доповіді Національної академії наук України. — 2022. — № 1. — С. 72-78. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2022.01.072 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184932 550.383:574.2 Досліджено часові зміни головного геомагнітного поля BIGRF на поверхні Землі співвідносно із сонячною активністю для 19—24-го циклів. Встановлено, що зменшення поля ВIGRF на поверхні планети на 1800 нТл добре узгоджується зі зменшенням сонячної активності починаючи з 19-го циклу і дотепер. Іншою важливою виявленою закономірністю є певна узгодженість кривих тренду сонячної активності і відповідної кривої часового градієнта геомагнітного поля (вікової зміни). Показано досить чіткий зв’язок часового градієнта геомагнітного поля (вікових варіацій) з 11- та 22-річними (Хейла) циклами сонячної активності. Зміна геомагнітного поля з періодом циклу Хейла (20—22 р.) добре узгоджується з характером великомасштабного поля Сонця. Особливо важливим результатом є встановлений зв’язок із сонячною активністю не тільки варіацій та збурень геомагнітного поля зовнішнього походження, але і змін та варіацій головного магнітного поля Землі BIGRF, механізм генерації якого зв’язаний з її ядром. The article presents the results of studies concerning the temporal changes of the main geomagnetic field BIGRF on the Earth’s surface with solar activity for 19-24 cycles. According to the results of the study, it was found that a decrease in the BIGRF field on the planet’s surface by 1800 nT corresponds to a decrease in solar activity, starting from cycle 19 to the present. Another important revealed regularity is a certain interdependence of the solar activity trend curves and the corresponding curve of the temporal gradient of the geomagnetic field (secular variation). A fairly clear connection between the temporal gradient of the geomagnetic field (secular variations) and 11-year and 22-year (Hale) cycles of solar activity is shown. Therefore, the change in the geomagnetic field with the period of the Hale cycle (20-22 years) is in good agreement with the nature of the large-scale field of the Sun. A particularly important result is the established connection with solar activity not only of variations and disturbances of the geomagnetic field of external nature, but also of changes and variations of the main magnetic field of the Earth BIGRF, the generation mechanism of which is associated with its core. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Науки про Землю Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів On the relationship of temporary changes in the Earth’s magnetic field with solar activity 19—24 cycles Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів |
| spellingShingle |
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів Орлюк, М.І. Роменець, А.А. Науки про Землю |
| title_short |
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів |
| title_full |
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів |
| title_fullStr |
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів |
| title_full_unstemmed |
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів |
| title_sort |
про взаємозв’язок часових змін магнітного поля землі з сонячною активністю 19—24-го циклів |
| author |
Орлюк, М.І. Роменець, А.А. |
| author_facet |
Орлюк, М.І. Роменець, А.А. |
| topic |
Науки про Землю |
| topic_facet |
Науки про Землю |
| publishDate |
2022 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
On the relationship of temporary changes in the Earth’s magnetic field with solar activity 19—24 cycles |
| description |
Досліджено часові зміни головного геомагнітного поля BIGRF на поверхні Землі співвідносно із сонячною
активністю для 19—24-го циклів. Встановлено, що зменшення поля ВIGRF на поверхні планети на 1800 нТл
добре узгоджується зі зменшенням сонячної активності починаючи з 19-го циклу і дотепер. Іншою важливою виявленою закономірністю є певна узгодженість кривих тренду сонячної активності і відповідної
кривої часового градієнта геомагнітного поля (вікової зміни). Показано досить чіткий зв’язок часового
градієнта геомагнітного поля (вікових варіацій) з 11- та 22-річними (Хейла) циклами сонячної активності.
Зміна геомагнітного поля з періодом циклу Хейла (20—22 р.) добре узгоджується з характером великомасштабного поля Сонця. Особливо важливим результатом є встановлений зв’язок із сонячною активністю не тільки варіацій та збурень геомагнітного поля зовнішнього походження, але і змін та варіацій головного магнітного поля Землі BIGRF, механізм генерації якого зв’язаний з її ядром.
The article presents the results of studies concerning the temporal changes of the main geomagnetic field
BIGRF on the Earth’s surface with solar activity for 19-24 cycles. According to the results of the study, it was
found that a decrease in the BIGRF field on the planet’s surface by 1800 nT corresponds to a decrease in solar activity,
starting from cycle 19 to the present. Another important revealed regularity is a certain interdependence
of the solar activity trend curves and the corresponding curve of the temporal gradient of the geomagnetic
field (secular variation). A fairly clear connection between the temporal gradient of the geomagnetic field
(secular variations) and 11-year and 22-year (Hale) cycles of solar activity is shown. Therefore, the change in
the geomagnetic field with the period of the Hale cycle (20-22 years) is in good agreement with the nature of
the large-scale field of the Sun. A particularly important result is the established connection with solar activity
not only of variations and disturbances of the geomagnetic field of external nature, but also of changes and
variations of the main magnetic field of the Earth BIGRF, the generation mechanism of which is associated with its core.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/184932 |
| citation_txt |
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів / М.І. Орлюк, А.А. Роменець // Доповіді Національної академії наук України. — 2022. — № 1. — С. 72-78. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT orlûkmí provzaêmozvâzokčasovihzmínmagnítnogopolâzemlízsonâčnoûaktivnístû1924gociklív AT romenecʹaa provzaêmozvâzokčasovihzmínmagnítnogopolâzemlízsonâčnoûaktivnístû1924gociklív AT orlûkmí ontherelationshipoftemporarychangesintheearthsmagneticfieldwithsolaractivity1924cycles AT romenecʹaa ontherelationshipoftemporarychangesintheearthsmagneticfieldwithsolaractivity1924cycles |
| first_indexed |
2025-11-25T21:10:18Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:10:18Z |
| _version_ |
1850547165675388928 |
| fulltext |
72
ОПОВІДІ
НАЦІОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМІЇ НАУК
УКРАЇНИ
ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2022. № 1: 72—78
Ц и т у в а н н я: Орлюк М.І., Роменець А.А. Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з со-
нячною активністю 19—24-го циклів. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2022. № 1. С. 72—78.
https://doi.org/10.15407/dopovidi2022.01.072
Згідно з результатами експериментальних досліджень починаючи з другої половини ХХ ст.
до теперішнього часу магнітне поле на поверхні Землі характеризується значними змінами
[1—3]. Зазвичай ці зміни геомагнітного поля пов’язувалися з процесами в ядрі та мантії
Землі [4]. Останнім часом з’являється все більше даних про те, що ці зміни можуть бути
пов’язані насамперед із сонячною активністю [5]. У статті викладено результати аналізу
зміни головного геомагнітного поля (ВIGRF) на поверхні Землі, а також його часових
градієнтів у зв’язку із сонячною активністю в 19—24-му циклах, які припадають на часовий
інтервал 1955—2020 рр.
За мету дослідження ставилося проаналізувати часові зміни головного магнітного поля
Землі (ВIGRF) на її поверхні співвідносно із сонячною активністю в період 1950—2020 рр.
для вивчення сонячно-земних зв’язків.
https://doi.org/10.15407/dopovidi2022.01.072
УДК 550.383:574.2
М.І. Орлюк
А.А. Роменець
Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України, Київ
E-mail: orlyuk@igph.kiev.ua, orliuk@ukr.net, romenets@ukr.net
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі
з сонячною активністю 19—24-го циклів
Представлено академіком НАН України В.І. Старостенком
Досліджено часові зміни головного геомагнітного поля BIGRF на поверхні Землі співвідносно із сонячною
активністю для 19—24-го циклів. Встановлено, що зменшення поля ВIGRF на поверхні планети на 1800 нТл
добре узгоджується зі зменшенням сонячної активності починаючи з 19-го циклу і дотепер. Іншою важ-
ливою виявленою закономірністю є певна узгодженість кривих тренду сонячної активності і відповідної
кривої часового градієнта геомагнітного поля (вікової зміни). Показано досить чіткий зв’язок часового
градієнта геомагнітного поля (вікових варіацій) з 11- та 22-річними (Хейла) циклами сонячної активності.
Зміна геомагнітного поля з періодом циклу Хейла (20—22 р.) добре узгоджується з характером великомас-
штабного поля Сонця. Особливо важливим результатом є встановлений зв’язок із сонячною активністю
не тільки варіацій та збурень геомагнітного поля зовнішнього походження, але і змін та варіацій головного
магнітного поля Землі BIGRF, механізм генерації якого зв’язаний з її ядром.
Ключові слова: сонячна активність, геомагнітне поле BIGRF, варіація, планета Земля.
НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ
GEOSCIENCES
73ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2022. № 1
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів
Методика досліджень. У дослідженні використані стандартні методики з проведенням
окремих етапів оцінки часових змін геомагнітного поля і сонячної активності. Для вирішення
поставленого завдання насамперед були генеровані цифрові масиви і побудовані цифрові
карти ВIGRF для всієї земної кулі з кроком 1 рік для часового інтервалу 1950—2020 рр.
Розрахунок ВIGRF був виконаний в режимі on-line за мережею 1° × 1° по довготі і широті з
використанням програмного забезпечення агентства NASA (https://www.swpc.noaa.
gov:DGRF/IGRF; https://ccmc.gsfc.nasa.gov/modelweb/models/igrf_vitmo.php). За початок
розрахунків прийнятий 1950 р., надалі зміна поля за 5 років визначалася як різниця між
його значеннями в 1955 і 1950 рр.: (dBIGRF (1955-1950) / dt = ВIGRF (1955) – ВIGRF (1950)), і т. д.
до 2020 р. Такий підхід дає змогу аналізувати як градієнт поля за кожні 5 років, так і су-
марні його величини для більш тривалих інтервалів. Для аналізу сонячної активності вико-
ристано цифрові дані та їх графічну візуалізацію з сайта NOAA (https://www.swpc.noaa. gov/
products/solar-cycle-progression). Для сумісного аналізу геомагнітного поля і сонячної
активності шляхом поліноміальної апроксимації й згладжування було виділено трендові
та варіаційні складові довгоперіодних і короткоперіодних їх змін.
Сонячна активність. Для подальшого аналізу важливою є характеристика окремих
циклів сонячної активності щодо їх інтенсивності та тривалості. Для початку слід зазна-
чити, що з 16-го по 19-й цикли спостерігалося закономірне зростання сонячної активності
(рис. 1). Але надалі замість платоподібного максимуму сонячної активності в 1965—1970 рр.
(який був би закономірним максимумом 120-річного циклу сонячної активності) ми має-
мо в реальності її провал, а саме: 20-й цикл з майже вдвічі меншою інтенсивністю порів-
няно з 19-м і 21-м циклами (див. рис. 1). Починаючи з 21-го циклу спостерігається зако-
номірне зменшення сонячної активності [6]. На цьому “спадаючому” фоні спостерігаються
11- і 22-річні (Хейла) цикли сонячної активності [5].
Аналіз сонячної активності з 1950 по 2020 рр. свідчить про певну залежність тривалості
сонячного циклу від його активності, а саме: більш активні цикли мають період менше 11
років, а слабоактивні — понад 11 років. Аналіз виконано на підставі чисельних величин
згладжених середньомісячних значень сонячної активності в їх співвідношенні з величи-
нами їх максимумів і мінімумів. У таблиці наведені характеристики сонячних циклів, ве-
Рис. 1. Сонячна активність (у числах Вольфа) у ХХ—ХХІ ст. (https://www.swpc.noaa.gov/products/solar-
cycle-progression). Червоною лінією зображено тренд зміни сонячної активності
74 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2022. № 1
М.І. Орлюк, А.А. Роменець
личини числа Вольфа, часу (місяць, рік), мінімумів і максимумів сонячних циклів, а також
їх тривалості в місяцях.
Ґрунтуючись на результатах аналізу, відзначимо, що найінтенсивніший 19-й цикл со-
нячної активності характеризується досить монолітним максимумом, з ледь помітною “дво-
горбатістю” кривої. Примітним є той факт, що короткі інтенсивні цикли (18, 19, 21, 22-й) з
періодами 122—129 місяців характеризуються більш інтенсивним першим максимумом
кривої, а довші (135—151 місяць) слабоінтенсивні цикли (20, 23, 24-й) мають або близькі за
величиною максимуми, або більш інтенсивним є другий максимум. При цьому найбільша
відмінність максимумів характерна для 24-го циклу сонячної активності.
Геомагнітне поле і його часова збуреність. Відповідно до розрахунків, на поверхні пла-
нети максимальні значення ВIGRF для 1950 і 2020 рр. характерні для від’ємного магніт-
ного полюса (ВIGRF (1950) = 69000 нТл, ВIGRF (2020) = 66900 нТл) (розташованого поблизу
Північного географічного полюса Землі) і додатного (розташованого поблизу Антарктич-
ного узбережжя навпроти Австралії), а мінімальні — для приекваторіальних областей Пів-
денної Атлантики (так звана Південно-Атлантична аномалія) (ВIGRF (1950) = 24500 нТл,
ВIGRF (2020) = 22300 нТл) [3, 5, 8]. За період з 1950 по 2020 рр. середнє значення ВIGRF на
поверхні планети зменшилося на 1 797 нТл (з 47603 до 45806 нТл) (рис. 2, а). Для більш
наочного уявлення про масштаб вікового ходу геомагнітного поля побудовано графіки
його зміни (див. рис. 2, б) і швидкості його зміни (часового градієнта) для планети в цілому
(див. рис. 2, в). Як видно з рис. 2, б, для планети в цілому спостерігається, як було зазначено
раніше, зменшення поля майже на 1800 нТл.
Цікавим є хід цих часових змін, а саме: на фоні загального зменшення поля (зі швидкістю
близько –25 нТл/рік) спостерігаються його різкі стрибки (до –45 нТл/рік у 1960—1965 рр.;
–58 нТл/рік у 1980—1985 рр.; –32 нТл/рік у 2000—2005 рр.), надалі протягом 15 років
відбувалося менш інтенсивне спадання його змін (до –18 нТл/рік у 1975 р.; –12 нТл/рік
у 1995 р.; –2 нТл/рік у 2015 р.). З усього цього можна зробити висновок, що починаючи з
1980 р. і дотепер відбувається уповільнення швидкості зменшення геомагнітного поля. Це
добре видно з поведінки трендової складової часового градієнта поля dBIGRF тренд/dt,
інтенсивність якої зменшується від –(31÷33) нТл/рік в 1970—1980 рр. до –12 нТл/рік у
2020 р.
Обговорення результатів і висновки. Аналізуючи графіки зміни сонячної активності,
геомагнітного поля на поверхні Землі та швидкість його зміни, насамперед відзначимо
Характеристика 18—24-го циклів сонячної активності
Цикл Wmin tmin Wmax1 tmax1 Wmax2 tmax2 Wmin2 tmin2 P, міс
18 12,9 2,1944 218,7 5,1947 199,8 8,1948 5,1 5,1954 126
19 5,1 5,1954 283,3 12,1957 250,4 2,1959 14,3 10,1964 125
20 14,3 10,196 152,4 5,1968 150,3 4,197 17,09 6,1976 140
21 17,09 6,1976 212,4 8,1989 205,3 5,1991 14,4 8,1986 122
22 14,4 8,1986 232,9 12,1979 201,4 10,1981 11,2 5,1996 129
23 11,2 5,1996 175,2 11,2 179,1 12,2001 2,2 12,2008 151
24 2,2 12,2008 98,1 2,2012 114,1 6,2014 1,5 3, 2020 135
75ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2022. № 1
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів
зменшення геомагнітного поля, яке добре узгоджуються з кривою тренду зменшення со-
нячної активності (див. рис. 2, а, б), тобто в першому наближенні спостерігається пряма
кореляція між зміною сонячної активності і магнітного поля Землі. Другою важливою за-
кономірністю є деяка узгодженість кривих тренду сонячної активності і відповідного трен-
ду градієнта геомагнітного поля (див. рис. 2 a, в). При цьому зміна в лініях тренду припадає
на 1970—1980 рр., з цього часу починається зменшення сонячної активності та істотне
уповільнення вікового ходу геомагнітного поля. На підставі наведеного зв’язку можна про-
гнозувати зміну сонячної і магнітної активності у 25-му циклі. Як випливає з аналізу рис. 1,
20-й цикл є віссю своєрідної симетрії щодо змін сонячної та геомагнітної активності, а саме
21, 22, 23 та 24-й цикли є майже дзеркальним відображенням 19, 18, 17 та 16-го циклів
сонячної і геомагнітної активності.
Отже, 25-й цикл повинен бути подібним 15-му циклу. Згідно з результатами дослід жень,
спостерігається зв’язок між часовим градієнтом геомагнітного поля dBIGRF/dt (або, інакше
кажучи, його віковими варіаціями) і 11- та 22-річними циклами сонячної активності. На
рис. 3 сонячну активність та сумарну кількість магнітних бур за рік (https://geomag.bgs.
δВ
/d
t,
нТ
л/
рі
к
В, нТл
W
48000
47000
46000
45000
–20
0
–40
–60
300
II III IV V
200
100
1970 1980 1990 2000 2010 20201950 1960
1970 1980 1990 2000 2010 20201950 1960
1970 1980 1990 2000 2010 20201950 1960
19 20 21 22 23 240
a
Рік
в
б
Рис. 2. Зіставлення 19—24-го циклів сонячної активності та її тренду (а) зі зміною середніх значень
геомагнітного поля (б) на поверхні Землі і його часового градієнта та його тренду (в) для часового інтервалу
1950—2020 рр. Римськими цифрами пронумеровано цикли Хейла
76 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2022. № 1
М.І. Орлюк, А.А. Роменець
ac.uk/research/space_weather/sci_intro.html) зіставлено з локальною складовою часового
градієнта геомагнітного поля dBIGRF лок/dt, отриманою як різниця між часовим градієнтом
dBIGRF/dt та його трендовою складовою.
Спостерігається майже повна відповідність максимумів і мінімумів сонячної актив-
ності і вікових варіацій геомагнітного поля інтенсивністю ±(15 ÷ 25) нТл/рік для 19, 21 і
23-го циклів. Певна невідповідність встановленої закономірності спостерігається тільки
для 24-го циклу сонячної активності. Для парних циклів сонячної активності (20, 22, 24-й)
вікові варіації геомагнітного поля проявляються слабко, хоча теж є. У зв’язку з цим можна
говорити про наявність 22-річної варіації геомагнітного поля і сонячної ак тивності. За
цього зауважимо, що на початку циклу Хейла у максимумі активності не пар ного 11-річ-
ного циклу великомасштабне магнітне поле Сонця (ВМПС) на північному полюсі на-
прямлено від Сонця (додатне на фазі спаду непарного циклу і на фазі росту ак тивності пар-
ного 11-річного циклу). За даними експериментальних досліджень, це суп роводжується
зростанням геомагнітної активності і збільшенням абсолютної величини вікової варіації
індукції магнітного поля B [7]. З іншого боку, для фази спаду парного циклу і фази росту
непарного циклу ВМПС направлено на північному полюсі до Сонця (від’ємне), характер-
ним є зменшення геомагнітної активності та абсолютної величини вікової варіації В. Цикли
Рис. 3. Зіставлення сонячної ак тив-
ності W (червона лінія, шкала спра-
ва) і магнітної активності (кількість
магнітних бур за рік, залито синім
кольором, шкала зліва) за даними
https://geomag.bgs.ac.uk/research/
space_weather/sci_intro.html з часо-
вим градієнтом поля dBIGRF лок/dt
(чорна лінія, шкала зліва)
77ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2022. № 1
Про взаємозв’язок часових змін магнітного поля Землі з сонячною активністю 19—24-го циклів
Хейла характеризуються такою закономірністю: негативні ІІІ (1957—1979) і V (2000—2021
(?)) мають один слабоінтенсивний цикл у його середині (20 і 24-й), а по зи тивний цикл
ІV характеризується інтенсивним 11-річним циклом (22-й). Відповідно до цього непарні
цикли Хейла характеризуються мінімальними величинами часового градієнта поля BIGRF
(див. рис. 3).
Насамкінець варто відзначити, що виявлені закономірності зв’язку головного ма гніт-
ного поля Землі із сонячною активністю добре узгоджуються із сумарною кількістю маг-
нітних бур (https://geomag.bgs.ac.uk/research/space_weather/sci_intro.html).
Наведені в статті результати аналізу зміни геомагнітного поля BIGRF , а також його ча-
сового градієнта для 19—24-го циклів сонячної активності свідчать про їх істотний взаємо-
зв’язок як для довгоперіодних (“трендових”, або вікових) змін, так і для короткоперіод-
них 11- і 22-річних (варіаційних) циклів. Особливої уваги в подальших дослідженнях
потребує достовірно встановлений зв’язок із сонячною активністю не тільки варіацій та
збурень геомагнітного поля зовнішнього походження, що було виявлено численними дос-
лідженнями [9, 10], але і змін та варіацій головного магнітного поля Землі (BIGRF). Це, у
свою чергу, вимагає поглибленого вивчення можливих механізмів впливу процесів на
Сонці на процес формування і функціонування магнітного поля Землі або пошуку спільної
причини їх змін у межах Сонячної системи.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Olsen N., Stolle C. Magnetic signatures of ionospheric and magnetospheric current Systems during geo-
magnetic quiet conditions — an overview. Space Sci. Rev. 2017. 206. P. 5—25.
https://doi.org/10.1007/s11214-016-0279-7
2. Macmillan S. Geomagnetic field, global pattern. Encyclopedia of solid earth geophysics: Gupta H. (ed.). Cham:
Springer, 2020 (Encyclopedia of Earth sciences series). https://doi.org/10.1007/978-3-030-10475-7_115-1
3. Orlyuk M.I., Romenets A.A. Spatial-temporal change of the geomagnetic field: environmental aspect.
Геофиз. журн. 2020. 42, № 4. С. 18—38. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020.210670
4. Finlay C.C., Olsen N., Kotsiaros S., Gillet N., Toffner-Clausen L. Recent geomagnetic secular variation
from Swarm and ground observatories as estimated in the CHAOS-6 geomagnetic field model. Earth, Planets
and Space. 2016. 68. 112. 18 pp. https://doi.org/10.1186/s40623-016-0486-1
5. Сумарук Ю.П. Просторово-часовий розподіл вікових варіацій геомагнітного поля від зовнішніх та
внут рішніх джерел: Автореф. дис… д-ра фіз.-мат. наук / Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН Ук-
раїни. Київ, 2021. 48 с.
6. Гвишиани А.Д., Старостенко В.И., Сумарук Ю.П., Соловьев А.А., Легостаева О.В. Уменьшение сол-
нечной и геомагнитной активности с 19-го по 24-й цикл. Геомагнетизм и аэрономия. 2015. 55, № 3.
С. 314—322.
7. Сумарук Т.П., Сумарук П.В. Відображення хейлівських циклів сонячної активності у вікових варіа-
ціях геомагнітного поля. Геофиз. журн. 2020. 42, № 5. С. 183—192. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-
3100.v42i5.2020.215081
8. Орлюк М.И., Марченко А.В., Роменец А.А. Пространственно-временные изменения геомагнитного
поля и сейсмичность. Геофиз. журн. 2017. 39, № 6. С. 84—105.
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v39i6.2017.116371
9. Du Z.L. The correlation between solar and geomagnetic activity — Part 2: Long-term trends. Ann. Geophys.
2011. 29. P. 1341—1348. https://doi.org/10.5194/angeo-29-1341-2011
10. Mursula K., Manoharan P., Nandy D., Tanskanen E., Verronen P. Long-term solar activity and its implica-
tions to the heliosphere, geomagnetic activity, and the Earth’s climate. Preface to the Special Issue on Space
Climate. J. Space Weather Space Clim. 2013. 3. A21. 6 pp. https://doi.org/10.1051/swsc/2013043
Надійшло до редакції 29.07.2021
78 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2022. № 1
М.І. Орлюк, А.А. Роменець
REFERENCES
1. Olsen, N. & Stolle, C. (2016). Magnetic signatures of ionospheric and magnetospheric current systems
during geomagnetic quiet conditions — an overview. Space Sci. Rev., 206, pp. 5-25.
https://doi.org/10.1007/s11214-016-0279-7
2. Macmillan, S. (2020). Geomagnetic field, global pattern. In Gupta, H. (Ed.). Encyclopedia of solid earth
geophysics, Encyclopedia of Earth sciences series. Cham: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-
10475-7_115-1
3. Orlyuk, M. I. & Romenets, A. A. (2020). Spatial-temporal change of the geomagnetic field: environmental
aspect. Geofizicheskiy Zhurnal, 42, No. 4. pp. 18-38. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020.210670
4. Finlay, C. C., Olsen, N., Kotsiaros, S., Gillet, N. & Toffner-Clausen, L. (2016). Recent geomagnetic secular
variation from Swarm and ground observatories as estimated in the CHAOS-6 geomagnetic field model.
Earth, Planets and Space, 68, 112. https://doi.org/10.1186/s40623-016-0486-1
5. Sumaruk, Yu. P. (2021). Spatio-temporal distribution of age variations of the geomagnetic field from
external and internal sources. (Extended abstract of Doctor thesis). S.I. Subbotin Institute of Geophysics
of the NAS of Ukraine, Kyiv (in Ukrainian).
6. Gvishiani, A. D., Starostenko, V. I., Sumaruk, Yu. P., Soloviev, A. A. & Legostaeva, O. V. (2015). Decrease in
solar and geomagnetic activity from the 19th to the 24th solar cycle. Geomagnetism and Aeronomy, 55,
No. 3, pp. 314-322 (in Russian).
7. Sumaruk, T. P. & Sumaruk, P. V. (2020). Reflection of the solar activity Hale cycles on the geomagnetic
field secular variations. Geofizicheskiy Zhurnal, 42, No 5, pp. 183-192 (in Ukrainian).
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i5.2020.215081
8. Orlyuk, M. I., Marchenko, A. V. & Romenets, A. A. (2017). Spatial-temporeral changes in the geomagnetic
field and seismisity. Geofizicheskiy Zhurnal, 39, No. 6, pp. 84-105 (in Russian).
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v39i6.2017.116371
9. Du, Z. L. (2011). The correlation between solar and geomagnetic activity — Part 2: Long-term trends. Ann.
Geophys., 29, pp. 1341-1348. https://doi.org/10.5194/angeo-29-1341-2011
10. Mursula, K., Manoharan, P., Nandy, D., Tanskanen, E. & Verronen, P. (2013). Long-term solar activity and
its implications to the heliosphere, geomagnetic activity, and the Earth’s climate. Preface to the Special Issue
on Space Climate. J. Space Weather Space Clim., 3, A21. https://doi.org/10.1051/swsc/2013043
Received 29.07.2021
М.I. Оrlyuk
А.O. Romenets
S.I. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine, Кyiv
E-mail: orlyuk@igph.kiev.ua, orliuk@ukr.net, romenets@ukr.net
ON THE RELATIONSHIP OF TEMPORARY CHANGES
IN THE EARTH’S MAGNETIC FIELD WITH SOLAR ACTIVITY 19-24 CYCLES
The article presents the results of studies concerning the temporal changes of the main geomagnetic field
BIGRF on the Earth’s surface with solar activity for 19-24 cycles. According to the results of the study, it was
found that a decrease in the BIGRF field on the planet’s surface by 1800 nT corresponds to a decrease in solar ac-
tivity, starting from cycle 19 to the present. Another important revealed regularity is a certain interdepen-
dence of the solar activity trend curves and the corresponding curve of the temporal gradient of the geomag-
netic field (secular variation). A fairly clear connection between the temporal gradient of the geomagnetic field
(secular variations) and 11-year and 22-year (Hale) cycles of solar activity is shown. Therefore, the change in
the geomagnetic field with the period of the Hale cycle (20-22 years) is in good agreement with the nature of
the large-scale field of the Sun. A particularly important result is the established connection with solar activity
not only of variations and disturbances of the geomagnetic field of external nature, but also of changes and
va riations of the main magnetic field of the Earth BIGRF, the generation mechanism of which is associated with
its core.
Keywords: solar activity, geomagnetic field BIGRF, planet Earth.
|