Правительство Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(СПбГУ)


Индекс УДК 551.590.2 523.98 551.521:523.9
Рег. № НИОКТР АААА-А20-120081190057-8






УТВЕРЖДАЮ
Начальник Управления
научных исследований СПбГУ

_____________ Е.В. Лебедева
« » ______________2023 г.

ОТЧЁТ
О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

по теме РНФ проекта № 20-67-46016

ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ: ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
(заключительный)




Руководитель НИР,
с.н.с.,
кандидат физ.-мат. наук И.А. Миронова


Санкт-Петербург
2023
РЕФЕРАТ
Отчет __10__ стр.,__0__ рис., __0__ табл., __21__ источн.,_0_прил.
ВЫПОЛНЕНИЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ПО РНФ ПРОЕКТУ № 20-67-46016 ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ: ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Явления космической погоды, такие как солнечные экстремальные события и гигантские геомагнитные бури, а так же экстремальное ослабление геомагнитного поля могут сильно влиять на окружающую среду Земли (радиационную обстановку, истощение озонного слоя, химический состав атмосферы и вариации приземной температуры) и создавать серьезную опасность для современного технологического общества. Данные наблюдений за последние десятилетия предоставляют информацию о слабых, умеренных и сильных космических событиях, но плохо изученными остаются экстремальные явления. Исторически известны некоторые экстремальные явления космической погоды, такие как, например, мощнейшая за историю наблюдений геомагнитная буря 1859 года, известная как событие Кэррингтона, и вызвавшие её мощные активные явления на Солнце или экстремальное уменьшение магнитного поля Земли, известное как, событие Лашамп. Такие события способны оказывать существенное влияние на земную атмосферу и биосферу, так как уменьшенное экранирование геомагнитным полем приведет к усиленному облучению всей атмосферы Земли энергичными частицами и разрушению озонового слоя. Однако до сих пор неизвестно, как часто могут происходить такие или даже более сильные события. Впервые, в рамках данного проекта, предлагалось: - оценить вероятность возникновения экстремальных солнечных и геомагнитных явлений; - реконструировать энергетические спектры солнечных и магнитосферных энергичных частиц проникающих в атмосферу Земли во время экстремальных солнечных эруптивных событий, экстремально мощных геомагнитных бурь и во время уменьшения геомагнитного поля Земли; - оценить влияние таких событий на окружающую среду Земли; - дать количественную оценку рисков, связанных с космической погодой. Последствия экстремальных эруптивных солнечных событий, мощных геомагнитных бурь или изменений геомагнитного поля на окружающую среду Земли могут быть, должным образом, оценены только с помощью химико-климатических моделей, поскольку энергичные частицы солнечного и космического происхождения непосредственно влияют на химию атмосферы. В данном проекте для оценки последствий экстремальных событий космической погоды использовалась химико-климатическая модель, объединяющая глобальную модель общей циркуляции атмосферы и модель химии атмосферы, модель, которая способна моделировать всю цепочку процессов, включая производство оксидов водорода и азота энергичными частицами, разрушение озона и последующую модуляцию циркуляции атмосферы и климата. Результаты проекта привели к важным прорывным открытиям во многих областях: физики “Наук о Земле” по результатам изучения воздействий экстремальных событий космической погоды на окружающую обстановку, атмосферу и климат Земли; физики “Солнца и солнечной системы”, предоставляя новые ограничения на энергию корпускулярных эруптивных событий и распределение экстремальных событий; “Биологии и Науках о Жизни” путем количественной оценки радиационной обстановки, социальных и технологических рисков, связанных с космической погодой. Проект позволил определить уровень опасности экстремальных солнечных событий и геомагнитных бурь, инверсий и экскурсий геомагнитного поля, дать оценку этих угроз в отношении состояния озонового слоя и приземной температуры, оценить степень опасности для окружающей среды и общества.