University of Oulu

Geomagneettinen aktiivisuus modernin maksimin laskevalla kaudella

Saved in:
Author: Filppa, Ville1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Science, Physics
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 10.5 MB)
Pages: 72
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202112179409
Language: Finnish
Published: Oulu : V. Filppa, 2021
Publish Date: 2021-12-20
Thesis type: Master's thesis
Tutor: Holappa, Lauri Aarni Ilari
Reviewer: Holappa, Lauri Aarni Ilari
Description:

Tiivistelmä

Tässä tutkielmassa käsitellään Maan häiriöisyyttä eli geomagneettista aktiivisuutta ja sen syntyä aurinkotuulen ja magnetosfäärin vuorovaikutuksessa. Tutkielmassa tutkitaan geomagneettisen aktiivisuuden säännöllisiä vaihteluita 1960-luvulta alkaen. Tämä ajanjakso on Auringon aktiviteettimaksimin jälkeistä hiljenevää aikaa, eli Auringon modernin maksimin laskevaa kautta. Geomagneettisen aktiivisuuden pitkäaikainen tason lasku seuraa hyvin Auringon modernin maksimin kehitystä. Modernin maksimin jälkeinen lasku nähdään myös heliosfäärin magneettikentän voimakkuudessa ja aurinkotuulen nopeudessa, jotka ovat tärkeitä geomagneettisen aktiivisuuden aiheuttajia. Geomagneettisen aktiivisuuden tuottavat nopea aurinkotuuli ja koronan massapurkaukset Geomagneettisella aktiivisuudella on aurinkosyklivaihtelu, joka seuraa näiden lähteiden vastaavaa vaihtelua. Koronan massapurkauksia on eniten aurinkosyklin maksimiaikaan, mikä aiheuttaa voimakkaimmat geomagneettiset myrskyt. Aurinkosyklin laskevalla kaudella Maahan kohdistuu paljon nopeaa aurinkotuulta suurista koronan aukoista, mikä aiheuttaa geomagneettista aktiivisuutta aurinkosyklin laskevalla kaudella. Geomagneettisella aktiivisuudella on globaali vuosivaihtelu, jonka maksimi vaihtelee kevään ja syksyn välillä aurinkosyklistä toiseen. Tämä johtuu Auringon magneettikentän rakenteen hemisfäärierosta, joka vaihtuu vastakkaiseksi aurinkosyklistä toiseen, ja siitä että Maan ratataso on kallistunut Auringon ekvaattoritasoon nähden. Geomagneettisella aktiivisuudella on UT-vaihtelu (universal time), joka johtuu Maan dipolinapojen liikkeestä Maan akselin ympäri ja niiden suunnasta Aurinkoon nähden. UT-vaihtelu on pohjoisella pallonpuoliskolla vastakkainen kuin eteläisellä pallonpuoliskolla. Geomagneettisella aktiivisuudella on puolivuosivaihtelu, jonka maksimit ovat keväällä ja syksyllä. Puolivuosivaihtelulle on esitetty kolme teoriaa: päiväntasaus- eli ekvinoktiaaliteoria, Russellin ja McPherronin teoria ja aksiaaliteoria. Ekvinoktiaaliteoriassa Maan dipoliakselin kulma Aurinko-suuntaan nähden aiheuttaa puolivuosivaihtelun. Russellin ja McPherronin teoriassa tärkeä tekijä on heliosfäärin magneettikentän etelänsuuntainen komponentti Maan dipoliakseliin nähden. Aksiaaliteoriassa Maan sijainti korkeammalla heliograafisella leveysasteella keväällä ja syksyllä aiheuttaa puolivuosivaihtelun. Ekvinoktiaaliteorian mukainen dipoliakselin kulman vaihtelu on tärkein syy puolivuosivaihtelulle, mikä näkyy yhdistetyssä päivä-vuosivaihtelussa. Russellin ja McPherronin teoria aiheuttaa myös puolivuosivaihtelua, sillä kevään ja syksyn maksimit voidaan erotta toisistaan heliosfäärin magneettikentän suunnan mukaan. Tutkimuksessa apuna käytetään pääkomponenttianalyysiä, joka tehdään 40 mittausaseman IHV-indeksin standardoiduille kuukausikeskiarvoille. Pääkomponenttianalyysin ensimmäinen komponentti kuvaa pääosin nopean aurinkotuulen mukaista syklivaihtelua. Toista komponenttia hallitsee kesä-talvi -vaihtelu, joka kuvaa puolivuosivaihtelun ja UT-vaihtelun ekvinoktiaaliteorian mukaista yhteyttä.

see all

Subjects:
Copyright information: © Ville Filppa, 2021. Except otherwise noted, the reuse of this document is authorised under a Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0) licence (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). This means that reuse is allowed provided appropriate credit is given and any changes are indicated. For any use or reproduction of elements that are not owned by the author(s), permission may need to be directly from the respective right holders.
  https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/