Введение

    В представляемой лекции рассматриваются современные представления о влиянии различных проявлений солнечной активности на состояние околоземного космического пространства (ОКП), то есть на космическую погоду, и обсуждаются основные физические явления, наблюдающиеся в околоземном пространстве и на Земле, вызванные указанными проявлениями солнечной активности.
    Представлены существующие на сегодняшний день возможности мониторинга и прогнозирования космической погоды, приводятся данные об имеющихся сайтах, на которых доступна информация о состоянии ОКП и текущем уровне солнечной активности, а также методы и результаты прогнозов космической погоды.

Лекции, с материалами которых необходимо ознакомиться при изучении данной лекции

    Так как космическая погода является как следствием ОКП целого ряда различных процессов на Солнце и в гелиосфере, так и причиной изменений, происходящих в ОКП, при ознакомлении с данной лекцией необходимо использование материалов других глав данного учебника:

Магнитные бури и магнитосферные суббури. (В.В. Калегаев, И.И. Алексеев, А.П. Кропоткин)

Проникновение космических лучей в магнитосферу Земли. (Б.Ю. Юшков)

Радиационная опасность на околоземных орбитах и межпланетных траекториях космических аппаратов. (Н.В. Кузнецов)

Особенности действия космической радиации на биологические объекты и радиационный риск длительных космических полетов. (А.В. Шафиркин, В.В. Бенгин)

    Помимо этого, будет полезно ознакомиться с литературой, рекомендуемой в разделе "Дополнительные материалы" по смежным темам:

• Солнце, солнечное излучение и гелиосфера
• Солнечные Космические Лучи
• Воздействие внешней среды на космические аппараты
• Электризация космических аппаратов
• Эффекты воздействия космической радиации на материалы и элементы оборудования космических аппаратов
• Воздействие космических излучений на атмосферу Земли
• Как космическая погода влияет на нашу жизнь?

Используемые определения и термины

Солнечная активность

Снимки Солнца в рентгеновских лучах от максимума солнечной активности (1990 г., слева) до ее минимума (1995 г., справа), сделанные космическим аппаратом Yohkoh (Япония) [1], источник

    Солнечная активность (СА) − совокупность динамичных процессов на Солнце, вызывающих соответствующие изменения в гелиосфере и активизирующих магнитосферные возмущения. СА связана с активными областями (AO)солнечной атмосферы, которые представляют собой совокупность быстро меняющихся образований (пятна, флоккулы, вспышки, корональные дыры и др.), и процессами (всплески радиоизлучения, солнечные космические лучи, корональные выбросы массы и др.). Солнечная активность меняется во времени, эти изменения цикличны, наиболее выражен 11-летний цикл СА. Численно СА характеризуется различными индексами солнечной активности, среди которых наиболее распространенным является числа Вольфа (относительное цюрихское число солнечных пятен). С учетом чередования магнитной полярности солнечных пятен физически более обоснован 22-летний цикл СА (подробнее см. материалы по теме "Солнце, солнечное излучение и гелиосфера".)

Солнечно-земные связи

Схема солнечно-земных связей.

    Солнечно-земные связи − это система прямых или опосредованных физических связей между гелио- и геофизическими процессами. Земля получает от Солнца свет и тепло, обеспечивающие освещенность и среднюю температуру ее поверхности, подвергается комбинированному воздействию УФ- и рентгеновского излучения, солнечного ветра, солнечных космических лучей. Вариации мощности этих факторов при изменении уровня СА вызывают цепочку взаимосвязанных явлений в межпланетном пространстве, в магнитосфере, ионосфере, нейтральной атмосфере, гидросфере, биосфере, и, возможно, литосфере Земли [2].

Геоэффективные солнечные события

• солнечные вспышки
• корональные выбросы массы (КВМ)
• эруптивные протуберанцы
• высокоскоростные потоки солнечного ветра (как следующие за ударной волной от мощных вспышечных событий, так и истекающих из корональных дыр)
• коротирующие области взаимодействия (КОВ), возникающие в результате взаимодействия быстрого и медленного потоков солнечного ветра.

Kосмическая погода

Впервые определение понятия «космическая погода» было дано в США в 1995 г при разработке национальной программы NSWP - National Space Weather Program .
    «Космическая погода» − это изменения условий на Солнце, в солнечном ветре, магнитосфере и ионосфере, которые могут повлиять на работу и надежность бортовых и наземных технологических систем и угрожать здоровью и жизни людей. (National Space Weather Program. Strategic Plan. Office of Federal Coordinator for Meteorological Services and Supporting Research FCM-P30-1995. Washington DC. 1995.) [3]
    В последние годы проявления долгопериодических вариаций солнечной активности и космической погоды получили название «Космический климат».