Введение
Глава 1. Обзор возможных физических механизмов эффектов солнечной активности в состоянии нижней атмосферы, погоды и климата
1.1. Основные проблемы физического механизма солнечно-атмосферных связей .20
1.2. Обзор возможных физических механизмов воздействия солнечной активности на атмосферу Земли
1.2.1. Вариации интегральной интенсивности солнечного излучения 21
1.2.2. Вариации потока солнечного излучения в ультрафиолетовом диапазоне длин волн и озонный механизм .24
1.2.3. Вариации потоков энергичных заряженных частиц в атмосфере Земли и связанные с ними физические механизмы
1.2.3.1. Виды заряженных частиц .33
1.2.3.2. Вариации прозрачности атмосферы и состояния облачности 43
1.2.3.3. Вариации атмосферного электричества и электрические механизмы .53
1.2.3.4. Изменения химического состава и температурного режима высокоширотной атмосферы .56
1.3. Выводы к главе 1 65
Глава 2. Эффекты солнечных протонных событий в вариациях атмосферного давления и эволюции барических образований
2.1. Солнечные космические лучи и их эффекты в атмосфере Земли 67
2.1.1. Солнечные протонные события с энергиями частиц более 100 МэВ 67
2.1.2. Геофизические эффекты солнечных протонных событий в атмосфере Земли .73
2.1.3. Солнечные протонные события и вариации метеорологических характеристик нижней атмосферы 88
2.2. Эффекты солнечных протонных событий в вариациях атмосферного давления и эволюции барических образований в североатлатическом регионе 94
2.2.1. Вариации метеорологических характеристик в ходе энергичных СПС по данным аэрологических зондирований на станциях в Северной Атлантике .94
2.2.2. Эффекты энергичных СПС в вариациях давления и относительной завихренности над Северной Атлантикой по данным реанализа NCEP/NCAR .99
2.2.3. Синоптический анализ эволюции барических образований в Северной Атлантике в ходе энергичных СПС .104
2.2.4. Адвекция холода как фактор усиления регенерации циклонов в Северной Атлантике в ходе энергичных СПС 113
2.3. Эффекты энергичных СПС в вариациях интенсивности внетропического циклогенеза в
северном и южном полушариях 124
2.4. О проблемах физического механизма эффектов СПС в интенсивности внетропического циклогенеза 139
2.5. Выводы к главе 2 144
Глава 3. Эффекты Форбуш-понижений галактических космических лучей в вариациях атмосферного давления и эволюции барических образований
3.1. О природе эффектов Форбуша в интенсивности галактических космических лучей 146
3.2. Эффекты Форбуш-понижений ГКЛ в вариациях давления атмосферы северного и южного полушарий 156
3.2.1. Результаты предыдущих исследований эффектов геомагнитных возмущений и Форбуш-понижений ГКЛ в состоянии нижней атмосферы 156
3.2.2. Характеристики Форбуш-понижений ГКЛ 160
3.2.3. Пространственное распределение вариаций давления в нижней атмосфере в ходе Форбуш-понижений ГКЛ 165
3.2.4. Синоптический анализ эволюции внетропических барических образований в ходе Форбуш-понижений ГКЛ
3.3. Сравнительный анализ эффектов энергичных СПС и Форбуш-понижений ГКЛ в эволюции внетропических барических систем и вариациях давления нижней атмосферы 179
3.4. Выводы к главе 3 183
Глава 4. Пространственно-временная структура долговременных эффектов солнечной активности и вариаций космических лучей в циркуляции нижней атмосферы
4.1. Временная изменчивость эффектов солнечной активности как проблема солнечно-атмосферной физики 185
4.2. Пространственно-временная структура изменений давления в тропосфере в связи с вариациями солнечной активности и потоков галактических космических лучей 189
4.2.1. Пространственное распределение эффектов ГКЛ в вариациях атмосферного давления в северном и южном полушарии по данным реанализа NCEP/NCAR 189
4.2.2. Временной ход эффектов ГКЛ в среднезональном давлении тропосферы 202
4.2.3. Эффекты солнечной активности в вариациях приземного давления на мультидекадной временной шкале по данным архива MSLP 204
4.3. Пространственно-временная структура долговременных эффектов СА/ГКЛ в вариациях давления тропосферы и ее связь с эволюцией крупномасштабной атмосферной циркуляции..210
4.3.1. Эффекты СА/ГКЛ в областях формирования основных элементов макроциркуляции атмосферы 210
4.3.2. Долговременные вариации эффектов СА/ГКЛ и эволюция крупномасштабной атмосферной циркуляции 213
4.4. Стратосферный циркумполярный вихрь и его эволюция как возможная причина временной
изменчивости эффектов СА/ГКЛ в тропосферной циркуляции 220
4.4.1. Стратосферный циркумполярный вихрь как фактор крупномасштабной циркуляции и изменчивости климата .220
4.4.2. Временные вариации эффектов СА/ГКЛ в развитии динамических процессов в атмосфере и эволюция циркумполярного вихря по данным реанализа NCEP/NCAR 223
4.4.3. Временная изменчивость эффектов СА/ГКЛ в вариациях давления тропосферы и состояние циркумполярного вихря по данным Арктической Осцилляции 229
4.5. Выводы к главе 4 235
Глава 5. Изменения долговременных корреляционных связей между состоянием нижней облачности и потоками ГКЛ и их возможные причины
5.1. Исследование связей между облачностью и характеристиками солнечной активности: текущее состояние и проблемы .237
5.2. О связи поля облачности с динамическими процессами в атмосфере .240
5.3. Облачность в умеренных широтах северного и южного полушарий по данным Международного спутникового проекта по климатологии облачности ISCCP 243
5.3.1. Временные вариации нижней облачности за период наблюдений ISCCP 243
5.3.2. Корреляционные связи аномалий нижней облачности с вариациями ГКЛ 248
5.4. Циклоническая активность в умеренных широтах и вариации ГКЛ .254
5.5. Вариации интенсивности циркумполярного вихря как возможная причина нарушения корреляционных связей между аномалиями нижней облачности и вариациями ГКЛ 260
5.6. Выводы к главе 5 268
Глава 6. О возможных физических механизмах эффектов солнечной активности и вариаций космических лучей в тропосферной циркуляции
6.1. Формирование кратковременных эффектов космических лучей в эволюции внетропических
барических систем 269
6.2. Формирование долговременных эффектов СА/ГКЛ в циркуляции нижней атмосферы:
модулирующая роль циркумполярного вихря .275
6.3. Выводы к главе 6 285
Заключение .287
Список литературы
