В. Д. Кокоуров
ІСЗФ СО РАН
Введення
На сторінках наукової літератури останнім часом часто зустрічається термін сонячно-земна фізика, сенс якого кожен фахівець розуміє по-своєму. Систематично використовують цей термін фахівці, що займаються фізикою Сонця, геомагнітного поля, верхньої атмосфери. Все більший інтерес до сонячно-земної фізики проявляють метеорологи і кліматологи, біологи і медики, гідрологи і океанологи, ботаніки й зоологи. Немає єдиної думки, чи є вказане науковий напрямок виникли нещодавно або дослідження тут тривають вже сторіччя.
Нижче запропоновано визначення сонячно-земної фізики як сукупності наук і перераховані входять до неї напряму. Наведено деякий перелік досягнень: гіпотез, розробок і відкриттів, які відзначають відомі віхи в історії цієї сукупності наук і дають певне уявлення про коло аналізованих нею проблем і завдань. Описано відмітні особливості сонячно-земної фізики.
Визначення
Сонячно-земна фізика (надалі СЗФ) - це сукупність наук, які вивчають явища та процеси, що відбуваються на Сонці, і вплив Сонця на навколоземний космічний простір і планету Земля. Сонце є основним джерелом гравітаційної енергії в сонячній системі і основним джерелом енергії, що надходить на Землю в хвильовому і корпускулярном випромінюванні. Всі зміни у фізичному режимі Сонця знаходять відображення в стані навколоземного космічного простору і планети Земля. СЗФ вивчає закони та закономірності фізики Сонця і проявів впливу Сонця на навколоземний простір і планету Земля з метою розкриття сутності цих явищ, розуміння фундаментальних основ світобудови і забезпечення інженерного діяльності на планеті і в ближньому космічному просторі. Коло явищ і процесів, що розігруються в навколоземному просторі, на планеті і в її оболонках під впливом Сонця, дуже великий і різноманітний. Тому до числа наукових дисциплін, що складають згадану сукупність, відносяться теоретична фізика, фізика плазми, космічна фізика, фізика верхньої атмосфери, геомагнетизм, метеорологія, кліматологія, геотектоніка та ін
Закінчення корональної плазми (сонячний вітер) відіграє визначальну роль у стані навколоземного космічного простору і магнітосфери. Процеси, що відбуваються в цих областях, висувають багато проблем, загальних для фізики Сонця, фізики магнітосфери, фізики плазми та астрофізики.
Дуже різноманітне вплив сонячного електромагнітного і корпускулярного випромінювання на атмосферу Землі. Випромінювання в рентгенівському та ультрафіолетовому діапазонах визначає стан верхніх шарів атмосфери: частково мезосфери на висотах більше 65 км і термосфери (висоти 90-400 км). Питання та проблеми, що виникають при вивченні цих областей простору, відносяться до фізики плазми, фізики верхньої атмосфери, радіофізиці і кліматології. В оптичному і, частково, інфрачервоному діапазонах зосереджена основна частина спектральної щільності випромінювання. Ця частина сонячної радіації трансформується при енергообміну в середній та нижній атмосфері. Енергообмін є найважливішим чинником для загального перебігу процесів в нижній і середній атмосфері, а значить і для безлічі приватних гідрометеорологічних явищ. Відома зв'язок гідрометеорологічного режиму із загальною циркуляцією атмосфери і зв'язок загальної циркуляції атмосфери з сонячної діяльністю призводять до широкого поширення фізико-географічних проявів сонячної активності. Мають місце систематичні екзогенні явища. З'являються тут численні завдання і проблеми вирішуються в рамках метеорології, кліматології, гідрології та фізичної географії. Грунтовне виклад порушених вище питань можна знайти в численних оглядах і монографіях, таких як [1-13].
Є аргументовані вказівки, що сонячна активність може проявлятися як геологічний фактор. Ці прояви можуть пояснюватися великими варіаціями екзогенних явищ, що визначаються, зокрема, метеорологічними процесами і палеокліматичні коливаннями (танення або освіту льодовиків). Це твердження, опис підтверджують його фактів і аналіз відповідних публікацій наведено в [6].
СЗФ є однією з найдавніших сукупностей наук. Як тільки людина усвідомила себе істотою розумною, у нього негайно з'явилася маса питань щодо навколишнього середовища, щодо навколишнього світу. Що це за світ, де ми існуємо, як він улаштований, які причинно-наслідкові зв'язки мають місце і як саме вони діють - які закони управляють навколишнім середовищем, як правильно описати стан цього середовища і як прогнозувати її поведінку? СЗФ і астрономія - сестри-близнюки, але завдання у цих наук різні, і розвивалася кожна з них своїм шляхом.
Вся історія СЗФ це безперервне взаємно наздоганяючий і взаємно стимулює розвиток фундаментальних і прикладних досліджень. Всі питання про навколишнє середовище завжди були актуальними і життєво важливими. Від простих і наївних питань древніх: коли буде розлив річок, коли сіяти хліб - до серйозних і багатогранних проблем наших днів - таких, як глобальні зміни природного середовища, космічна погода і обороноздатність держави. Шлях СЗФ - це послідовне ускладнення вирішуваних завдань щодо причинно-наслідкових зв'язках в навколишньому середовищі шляхом введення в розгляд все нових і нових об'єктів, які беруть участь у досліджуваних процесах, та врахування властивостей цих об'єктів. Змінювалися епохи, змінювався рівень наших знань про навколишнє середовище, змінювалися практичні цілі і завдання. При цьому в полі зору дослідників потрапляли все нові і нові об'єкти згаданої системи, все нові і нові механізми взаємодії цих об'єктів, їх роль і значущість в системі в цілому.
Тривалий час окремі наукові напрямки, наприклад, метеорологія, або кліматологія, або океанологія, або фізика верхньої атмосфери розвивалися і функціонували як такі, відповідаючи певною мірою потреб практики (землеробства, містобудування і мореплавання). Тривалий, дуже тривалий час система Сонце-Земля досліджувалася в дуже обмеженому своєму складі: вивчалися, по суті, лише явища і процеси в приземних шарах атмосфери. Але вже в позаминулому столітті стало ясно, що повноцінні дослідження погоди і клімату можливі лише в масштабі всієї планети. У XVIII-XIX століттях були розпочаті систематичні спостереження за явищами і процесами на Сонці, станом магнітного поля, атмосферною електрикою, сейсмічними процесами [1,14-17]. З цього часу за 100-150 років було отримано багато наглядової матеріалу на глобальній мережі обсерваторій з багатьох дисциплін СЗФ, що дозволило науковому співтовариству вже в кінці дев'ятнадцятого століття виконати комплексний аналіз цих матеріалів і зробити ряд висновків, що мають виключно важливе, фундаментальне значення.
Надалі, з часів Міжнародного Геофізичного Року, при реалізації всіх геофізичних проектів і програм робота світовій мережі станцій з усіх дисциплін СЗФ виконувалась за чітким координованого розкладом. Накопичені великі експериментальні матеріали по гляціології, океанології, течіям, рухам земної кори, по приземним шарах атмосфери, стратосфері, середній атмосфері, шару озону, іоносфері і магнітосфері, сонячному вітру, космічних променів і сонячної активності дозволили виконати велику кількість досліджень з усіх дисциплін СЗФ. Були виконані численні дослідження окремих явищ і процесів та проведено вивчення їх взаємодій і взаємозв'язки в різних сферах і регіонах.
Наведений нижче, звичайно, дуже і дуже неповний перелік досягнень СЗФ: гіпотез, розробок і відкриттів відзначає деякі віхи в історії цієї сукупності наук і дає певне уявлення про коло охоплених нею до цього часу проблем.
Відкриття в Китаї в 1100 р. властивостей магнітної стрілки, трактат В. Гільберта "Про магніті, магнітних тілах і про великий магніті Землі" в 1600 р. [16-18]. Відкриття Гремом в 1722 р. добових варіацій геомагнітного поля, спостереження А. Цельсієм і Д. Хіортером магнітного ефекту полярних сяйв в 1741 р., поява уявлень про зону полярних сяйв (Моран, 1833 р., Луміс, 1860 р. і Фрітц, 1881р .) [16]. Створення Магнітного союзу - першої міжнародної геофізичної організації і проведення всесвітньої зйомки магнітного поля Землі (А. Гумбольдт, В. Вебер, 1850 р.) [19].
Спостереження сонячних плям у Китаї більше 4000 років тому. Інструментальні спостереження сонячних плям і оцінка швидкості обертання Сонця Г. Галілеєм в 1611 р. [16,20]. Виявлення квазипериодический закономірності плямовиникною діяльності Сонця (Г. Швабе, 1843 р., Р. Вольф, 1848 р.) [13,14,16,20,21]. Вимірювання потоку енергії Сонця [22], дослідження фізики Сонця [20,22].
Гіпотеза А. Вегенера про переміщення материків по поверхні Землі, запропонована в 1912 р. і пошуки доказів цього припущення [23,24].
Створення концепції і розробка моделей загальної циркуляції атмосфери [25,26]. Розробка концепції гравітаційних і термічних припливів в атмосфері [27]. Побудова карти морських течій (А. Кірхер, 1664 р.); створення концепції та розробка моделей загальної циркуляції океанічних вод [28,29].
Гіпотеза (В. Лодж, 1900р. Та С. Фітцджеральд, 1900 р.) про корпускулярних потоках від Сонця, магнітному хвості Землі і сонячному вітрі [16]. Розробка корональної концепції корпускулярного випромінювання Сонця (С. Всехсвятський, 1938 р.), теорія нестаціонарної корони (С. Всехсвятський, Г. М. Нікольський, Є. О. Пономарьов, В. І. Чередниченко, 1955 р.) [30].
Гіпотеза про електрику у верхній атмосфері (Ф. Франклін, 1779 р., Г. Гаус, 1839г.), Теорія добових геомагнітних варіацій (Б. Стьюарт, 1883 р.), трансатлантична радіозв'язок (Г. Марконі, 1901р.), Вимірювання висоти відбиває шару (Г. Брейт і М. А. Туві, Є. В. Апплетон і А. Барнетт, 1924р.), теорія виникнення іонізованих шарів (Б. Лассен, 1926 р., С. Чепмен, 1931 р.), початок регулярного радиозондирования іоносфери (обсерваторія Слау, 1931 р., обсерваторія Томськ, 1936р.), класифікація висотно-частотних характеристик (А. І. Лихачов, 1940 р.) [5,16,30].
Розробка методів визначення абсолютного віку і геохронологічної шкали [23,31].
Розробка методу визначення палеотемператур з ізотопного складу, вивчення палеоклімата [32].
Розробка і вдосконалення концепції клімату, проблема Сонце - погода - клімат [1-4,8,10-12,33,34].
Розробка моделі загальної циркуляції атмосфери на іоносферних рівнях [35-37].
Дослідження магнітного поля Землі в минулі епохи (палеомагнетизму) [38].
Вивчення впливу сонячної активності на біосферу [39,40].
Розробка нових методів спостережень і досліджень в СЗФ [16,41,42].
В останні роки в СЗФ з'явився ще один напрям робіт - суть в тому, що в наш час значний розвиток отримали енергетика, промисловість, транспорт і різні системи, що використовують потужні радіопередавальні засоби. Діяльність енергетичних, промислових і транспортних комплексів сильно забруднює навколишнє середовище і має суттєвий вплив на протікання природних явищ і процесів, що спостерігаються і досліджуваних СЗФ. Вивчення антропогенних впливів на навколишнє середовище є сьогодні одним із завдань СЗФ.
Тривалий час окремі дисципліни, наприклад метеорологія або кліматологія, розвивалися як такі, але тепер, очевидно, необхідна якась інтеграція, оскільки весь механізм сонячно-земних зв'язків треба вивчати і в цілому, і у взаємодії всіх його частин. Для досягнення подальших успіхів у вивченні сонячно-земних зв'язків необхідно об'єднати результати досліджень у всіх перерахованих областях та інтерпретувати ці результати абсолютно новим чином.
Змінювалися епохи, змінювався рівень наших знань про навколишнє середовище - мінялися і назви обговорюваної сукупності наукових напрямів: вчення про земне магнетизм, геофізика, планетарна геофізика, геліогеофізіка, фізика сонячно-земних зв'язків. Тепер слід зупинитися на назві сонячно-земна фізика.
Відмінні особливості. Для чіткого визначення наукового напрямку чи сукупності наук слід вказати досліджуваний предмет, просторові і часові масштаби, методику та взаємовідносини із суміжними дисциплінами.
В даний час очевидно, що предметом СЗФ слід визначити фізичну систему, основні елементи якої суть Сонце, ближнє космічний простір і планета Земля - її тверде тіло, гідросфера, атмосфера і магнітосфера і природний супутник Місяць [1-3,6,8,16, 43]. Ця фізична система являє собою узгоджений у своїх частинах механізм; звичайно, необхідне вивчення всіх його частин і кожній частині окремо, але вивчення цих подробиць повинно виконуватися з повним поданням про всю названої фізичній системі як про ціле.
Про часових і просторових масштабах СЗФ можна зауважити наступне. Все або майже всі явища і процеси, які спостерігаються і досліджувані СЗФ, суть явища і процеси енергозалежні. Основним джерелом енергії в системі Сонце-Земля є Сонце. Кількість енергії Сонця, що випускається у всьому діапазоні частот - від жорсткого рентгена до метрового діапазону радіочастот - і отримується по нормалі одиничної майданчиком на межі земної атмосфери для середньої відстані від Землі до Сонця в одиницю часу називається сонячної постійної [22]. Сонячна постійна дуже слабо, в межах 2,5%, залежить від середнього числа сонячних плям. Відомо, що в першій половині минулого століття ця величина змінювалася лише в межах 1%. Основна частина - 99,9% загальної енергії випускається випромінювання міститься в діапазоні від 1,2 x103 до 1x105 ангстрем (область частково ультрафіолетового, оптичного і частково інфрачервоного діапазонів). Ця найбільш багата енергією частина сонячного спектра повністю визначає енергообмін в нижній і середній атмосфері [8,22]. Експериментальні вимірювання повного потоку енергії Сонця відносяться до дуже малої, у порівнянні з усією історією Землі, проміжку часу, але основні фактичні дані статистики зірок і пояснюють їх теоретичні уявлення сучасної астрофізики приводять до висновку про стабільність світності Сонця для проміжків часу порядку мільярдів років. Гарантами стабільності світності Сонця є, на думку астрофізиків [2,44], стійке положення Сонця на діаграмі Герцшпрунга - Рассела і маса Сонця. Все це знаходить підтвердження в палеокліматичних дослідженнях.
Щільність потоків сонячного випромінювання в рентгенівському і далекому ультрафіолетовому діапазонах варіюється дуже сильно - тут мають місце і варіації сонячної активності з різною періодичністю, і окремі сонячні спалахи [3,14,21,45-47]. Ці варіації потоку не можуть змінити хоча б на помітні частки відсотка загальний потік енергії, але мають вирішальний вплив на поглинання сонячного випромінювання та енергообмін в атмосфері на висотах 80-1000 км. Циклічність сонячної активності добре вивчена на великому експериментальному матеріалі; в даний час відомі 11-річний, 22-річний і 80-90-річний сонячні цикли. Відомі цикли великої тривалості - близько 6 століть; добре вивчені варіації сонячної діяльності в межах 11-річного циклу. Крім того, в даний час в СЗФ відомі натуральні процеси, що мають чіткий сезонний хід, 27-добову повторюваність, добовий хід.
Сказане вище пояснює значущість багаторічних однорідних рядів у СЗФ та неможливість вирішення окремих проблем за 10-20 років.
Так йде справа з характерними для СЗФ часовими інтервалами.
Що стосується просторових масштабів, то зрозуміло, що основні події розігруються в ближньому космосі на ділянці Сонце-Земля, тобто для переважної кількості завдань СЗФ простір можна вважати обмеженим орбітою Землі. Для деяких завдань слід враховувати вплив сонячного вітру на відстанях до декількох сотень астрономічних одиниць. Є також свідчення про гравітаційне вплив планет на сонячну активність - у цих випадках, очевидно, повинні враховуватися події у всій Сонячній системі.
Методологія СЗФ заснована на вимірювальному спостереженні. СЗФ є найважливішим фрагментом природознавства. СЗФ вивчає явища і процеси, що відбуваються в природі, і всі ці явища і процеси можна спостерігати за допомогою вимірювальних приладів. Можна стверджувати, що до теперішнього часу всі дисципліни СЗФ трансформувалися з дисциплін описових в дисципліни точні. Переважна більшість досліджень з проблем СЗФ виконано шляхом статистичного або фізико-статистичного аналізу матеріалів спостережень. Дослідник тут не має в своєму розпорядженні лабораторних установок і не може організувати багаторазові експерименти при абсолютно ідентичних умовах.
У всіх дисциплінах СЗФ спостереження виконуються за явищами і процесами природи в натуральних умовах, які, природно, змінюються день від дня, від сезону до сезону, від року до року. Зміни навколишніх умов викликається багатьма причинами - і зміною рівня сонячної активності, і зміною погодних умов, і варіаціями геомагнітного поля і багатьма іншими обставинами. Тут одночасно має місце цілий ряд причинно-наслідкових співвідношень, співвідношень що впливають, іноді і нелінійне, один на одного, тому правильно і чітко виділити шукане причинно-слідче співвідношення часто буває важко. З цих причин у СЗФ оперують не тільки з фізичними законами, але часто і з закономірностями, тобто проявами причинно-наслідкових зв'язків у середньому, для великого числа випадків. Однією з найважливіших завдань дослідника є правильна, об'єктивна оцінка умов спостережень, витяги з експериментального матеріалу достовірної інформації про досліджуваному явищі, і встановлення закономірності [48]. Ще раз варто підкреслити, що ця обставина, а також характерні часові масштаби процесів в СЗФ роблять виключно важливими багаторічні однорідні спостереження.
Значну роль у СЗФ грає морфологічний аналіз [3,8,43]
Деякі дослідження в СЗФ виконуються шляхом розрахунків на різних моделях. Побудова моделі досліджуваного об'єкта чи явища іноді буває найважливішим, іноді заключним етапом роботи. Тут використовують моделі фізичні чи емпіричні; моделі часто виявляються необхідними для ряду прикладних задач, зокрема для вирішення завдань прогнозування.
Дуже важливим, досить актуальним є питання про істинність, питання про достовірність висновків, теорій або моделей. Кожен дослідник, що знаходиться на завершальному етапі роботи, узагальнюючи результати і формулюючи висновки, повинен представляти, наскільки правильними є його погляди, твердження. Складність обговорюваного розділу природознавства, відсутність експериментального матеріалу в потрібному обсязі, необхідність вводити ряд припущень і припущень призводять іноді до появи декількох варіантів концепцій, моделей або теорій. Питання докази істинності є питанням досить цікавим і складним у загальнонауковому і філософському плані. Питання це залишається для СЗФ актуальним, його варто було б розглянути в окремих публікаціях.
Вплив астрономії і СЗФ на формування нашого світогляду переоцінити важко - воно колосально. Значна роль СЗФ у формуванні уявлень про єдність природи, взаємозв'язку і взаємозумовленості явищ і процесів. Вже підкреслювалося дуже великий вплив астрономії і СЗФ на формування та розвиток суміжних наукових дисциплін - філософії, математики, фізики, біології та медицини [1,8,16,32,39,40,43,49].
Жодна наука, крім СЗФ, не запропонувала і не мала таких великих, змістовних, комплексних проектів, як Міжнародні Полярні Роки, Міжнародний Геофізичний Рік і всі наступні міжнародні програми і проекти [49,50].
Завдання
В даний час наукове співтовариство має в своєму розпорядженні глобальною мережею гідрометеорологічних, магнітних, іоносферних, сонячних, сейсмічних та інших станцій, обсерваторій та експедицій, які виконують безперервні спостереження за станом електромагнітного поля Землі, станом атмосфери на різних висотних рівнях, сонячною активністю, сейсмічною активністю і багатьма іншими процесами та об'єктами СЗФ.
Впорядкування роботи всіх станцій і обсерваторій в частині програм спостережень, первинної обробки одержуваного матеріалу, зберігання і використання цих експериментальних матеріалів було виконано в ході реалізації ряду міжнародних наукових проектів, починаючи з Міжнародного Геофізичного Року. Організовані в 1956-57гг. Міжнародні Центри Даних мають в даний час великі масиви матеріалів спостережень і виконують обмін цими матеріалами між організаціями-учасниками спостережних програм.
Останнім часом такий обмін успішно виконується в телекомунікаційній мережі Інтернет.
Отримувані експериментальні матеріали використовуються різними науковими установами для виконання фундаментальних досліджень і спеціальними організаціями - прогностичними центрами - для потреб народного господарства. Гідрометеорологічними прогнозами різної терміновості забезпечуються міські та сільські регіони, прогнозами умов короткохвильового зв'язку, умов роботи бортових і наземних технологічних систем, ситуацій, що представляють загрозу для людського життя чи здоров'я, забезпечуються відповідні організації та служби. У РФ забезпечення потреб народного господарства виконує федеральна служба з гідрометеорології та моніторингу навколишнього середовища [51,52].
Дослідження з СЗФ проводяться в даний час в багатьох наукових установах різних країн. Відоме місце в цих роботах посідає Інститут сонячно-земної фізики Сибірського Відділення РАН. Створений на базі найстарішої магнітно-метеорологічної обсерваторії Росії ІСЗФ СО РАН має тепер потужну експериментальну базу і виконує велику програму спостережень та досліджень з усіх дисциплін СЗФ. Вивчено велике коло явищ і процесів на Сонці, в ближньому космічному просторі і атмосфері Землі. Запропоновано теоретичні пояснення та фізичні механізми цих явищ, розроблено ряд послідовно ускладнюються за обсягом врахованих параметрів і процесів моделей глобального розподілу параметрів системи Сонце-магнітосфера-іоносфера-атмосфера. Отримано переконливі докази визначального впливу сонячних процесів на стан навколоземного простору, магнітосферно-іоносферного взаємодії і метеорологічних ефектів в іоносферних процесах. Створено передумови розробки єдиної моделі фізичної системи Сонце-Земля. Внесений значний внесок у розвиток і становлення СЗФ.
Основною, фундаментальною завданням СЗФ є дослідження на основі багаторічних спостережень однорідних, явищ і процесів на поверхні Сонця, поширення потоку сонячного випромінювання в спокійних і збурених умовах в просторі на ділянці від Сонця до Землі і вплив цього випромінювання на магнітосферу, атмосферу і гідросферу; вивчення магнітосферно -іоносферних взаємодій, вивчення формування і протікання процесів в атмосфері на всіх висотних рівнях у планетарному масштабі, взаємодії атмосфери та гідросфери, вивчення климатообразующих факторів і процесів, що формують погоду, дослідження антропогенних впливів на навколишнє середовище і розробка відповідних теоретичних питань. Це необхідно для забезпечення чіткої і точною інформацією про навколоземний простір всіх видів діяльності людини в цьому середовищі [43].
Успіхи і досягнення в перерахованих областях СЗФ розширять наші уявлення про будову і еволюцію Всесвіту і навколишнього середовища, поглиблять і уточнять розуміння єдності фізичного світу, відкриють нові ресурси, зроблять зрозумілими процеси формування погоди, клімату і стану ближнього космічного простору і будуть сприяти розвитку суміжних наукових дисциплін .
Подяки. Автор дякує головного наукового співробітника, д.ф.-м.н., професора Е. С. Казимирову за систематичне, багаторазове обговорення філософських питань і основних проблем сонячно-земної фізики.
Список літератури
1. Ейгенсон М.С. Сонце, погода і клімат. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. 274 с.
2. Монин А.С., Шишков Ю.А., Історія клімату. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 408 с.
3. Herman JR and Goldberg A. Sun, Weather and Climate. Scientific and Technical Information. Branch, Washington, 1978.
4. Bigelow FH Solar and terrestrial Magnetism. Washington: Government printing office, 1898. 176 p.
5. Альперт Я.Л. Поширення електромагнітних хвиль і іоносфера. М.: Наука, 1972. 559 с.
6. Ейгенсон М.С. Нариси фізико-географічних проявів сонячної активності. Львів.: Видавництво Львівського університету, 1957. 228 с.
7. Монин А.С. Історія Землі. Л.: Наука 1977. 228 с.
8. Лаутер Е.А. Атмосфера та її роль у захисті життя на Землі. Наука і людство. М.: Знание, 1978, с.84 - 99
9. Данілов О.Д., Казимирову Е.С., Вергасова Г.В., Хачикян Г.Я. Метеорогіческіе ефекти в іоносфері. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 269 с.
10. Берг Л.С. Основи кліматології. Л.: Держ. Навчально-педагогічне видавництво. Наркомосу РРФСР, 1938. 453 с.
11. Кеппен В. Основи кліматології. М.: Держ. Навчально-педагогічне видавництво. Наркомосу РРФСР, 1938. 375 з.
12. Дроздов О.А., Васильєв В.А., Кобишев Н.В., Раєвський А. Н., Смекалова Л.К., Шкільний Б.П. Кліматологія. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 567 з.
13. Ейгенсон М.С. Нариси фізико-географічних проявів сонячної активності. Львів.: Видавництво Львівського університету, 1957. 228 с.
14. Вальдмайер М. Результати і проблеми дослідження Сонця. М.; ІЛ, 1950. 240 с.
15. Жеребцов Г.А. Від магнітно-метеорологічних спостережень до проблем сонячно-земної фізики. / /, Дослідження з геомагнетизму, аерономії та фізики Сонця, М.: Наука, 1986. вип. 76. 3
16. Rishbeth H. The centenary of solar-terrestrial physics. / / JASTP. 2001. V.63. P. 1883-1890
17. Дорфман Я.Г. Всесвітня історія фізики з найдавніших часів до кінця ХVIII століття. М.: Наука, 1974. 350 с.
18. Льоцці М. Історія фізики /. Переклад з італ. Бурштейна Е.Л. М.: Світ, 1970. 463 с.
19. Дорфман Я.Г. Всесвітня історія фізики з початку ХІХ до середини ХХ ст М.: Наука, 1979. 315 с.
20. Монин А.С. Сонячний цикл. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 68 с.
21. Вітинський Ю.І. Циклічність і прогнози сонячної активності. Л.: Наука, 1973. 257 с.
22. Потік енергії Сонця і його зміни. / Под ред. О. Уайта М.: Світ, 1980. 558 с.
23. Такеучі Х., Уєда С., Канаморі Х. Рухаються чи материки. М.: Світ, 1970. 248 с.
24. Бєлоусов В.В. Основи геотектоніки. М.: Наука, 1975. 262 з.
25. Лоренц Е.Н. Природа і теорія загальної циркуляції атмосфери. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 260 с.
26. Погосян Х.П. Загальна циркуляція атмосфери. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 394 с.
27. Чепмен С., Ліндзі Р. Атмосферні припливи. М.: Світ, 1972. 292 с.
28. Шокальський Ю.М. Океанографія. 2 видавництва. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. 536 с.
29. Істошин Ю.В. Океанологія. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 469 з.
30. Всехсвятський С.К., Нікольський Г.М., Іванчук В.І., Несмеяновіч А.Т., Пономарьов Е.А., Рубо Г.А., Чередниченко В.І. Сонячна корона і корпускулярне випромінювання в міжпланетному просторі. Київ: вид. Київського університету, 1965. 216 с.
31. Страхов М.М. Основи історичної геології. Частина 1. М.-Л.: Державне видавництво геологічної літератури, 1948. 252 с.
32. Будико М.І. Клімат в минулому і майбутньому. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 352 с.
33. Воєйков А.І. Клімати земної кулі / /. Хат. Соч. т. 1. М.-Л.: Вид. АН СРСР, 1948. 750 з.
34. Кондратьєв К.Я. Глобальний клімат. С.-Пб.: Наука, 1992. 357 с.
35. Казимирову Е.С., Жовтий Є.І. Система горизонтальних дрейфов неоднорідностей іонізації в термосфері. / / Дослідження з геомагнетизму, аерономії та фізики Сонця, М.: Наука, 1973. вип. 29. 3-15
36. Казимирову Е.С., Кокоуров В.Д. Рухи в іоносфері, Новосибірськ: Наука, 1979. 343 с.
37. Казимирову Е.С. Верхня і нижня атмосфера як єдина фізична система. / / Дослідження в області океанології, фізики атмосфери, географії, екології, водних проблем і геокриології. М.: ГЕОС, 2001. с. 141
38. Бурлацька С.П. Археомагнетізм. М.: Наука, 1965. 127 с.
39. Сентман Д.Д., Троїцька В.А., Бреус Т.В. Сонячно-земне вплив на біоту. Попередній звіт спеціального комітету СКОСТЕП. 1992. 21 с.
40. Чижевський О.Л. Земне відлуння сонячних бур. М.: Думка, 1976. 366 с.
41. Наука і техніка СРСР. Хроніка. М.: Наука, 1987. 759 с.
42. The First Results from SOHO / Ed. By Flack B., Svestka Z. Dordrecht: Kluw. Aear.Publ., 1998. 820 p.
43. Галкін А.І., Куклін Г.В., Пономарьов Е.А., Сонячно-земна фізика - нова наука. / / Дослідження з геомагнетизму, аерономії та фізики Сонця, М.: Наука, 1986. вип. 76. С.
44. Шкловський І.С. Всесвіт, життя, розум. М.: Наука, 1987. 352 с.
45. Спостереження і прогноз сонячної активності. / За ред. П.Мак-Інтош і М. Драйєра М.: Світ, 1976. 280 с.
46. Харгрівс Д.К. Верхня атмосфера і сонячно-земні зв'язку. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 351 с.
47. Nieves Ortiz de Adler, Ana G. Elias, Jose R. Manzano, Solar cycle length variation. / / Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 1997. vol. 59. No. 2, pp. 159-162
48. Куклін Г.В. Просторово-часові закономірності пятнообразования і магнітних полів на Сонці. / Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фіз.-мат. наук, Іркутськ: ІСЗФ СО РАН, 1991. 99 с.
49. Селешніков С.І., Астрономія і космонавтика, короткий хронологічний довідник, Київ, Наукова думка, 1967. 302 с.
50. Калінін Ю.Д., Бенькової Н.П., Авсюк Г.А. і Кріт В.Г. До підсумків МГГ. / / Інформаційний бюлетень. М.: вид. АН СРСР, 1960. N 8. с. 19
51. Іоносферне-магнітна служба. / За ред. Авдюшіна С.І. і Данилова А.Д. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 244 с.
52. Авдюшін С.І. Геліогеофізичних служба, її завдання і перспективи розвитку. / / Метеорологія та гідрологія, 1981.N 6. с. 4