Глобальное магнитное поле Земли, существующее благодаря работе внутреннего динамо-механизма, подвержено с момента своего формирования непрерывным изменениям, происходящим на различных масштабах времени. Палеоданные свидетельствуют о том, что сравнительно длительные периоды эволюционных изменений сменяются быстрыми инверсиями. Согласно наблюдениям современное магнитное поле Земли ослабевает, а магнитные полюсы смещаются, что может говорить о начале процесса инверсии. В работе проведена аппроксимация коэффициентами Гаусса компонент земного магнитного поля за последние 100 лет. Методом экстраполяции оценено, что магнитная дипольная компонента обратится в нуль к 3600 г., при этом геомагнитное поле будет определяться меньшей по величине квадрупольной магнитной составляющей. Развита численная модель, позволяющая оценить и провести сравнение потоков галактических и солнечных космических лучей в магнитосфере Земли, а также на её поверхности в периоды доминирования дипольного или квадрупольного полей. Принята во внимание роль атмосферы, поглощающей частицы космических лучей. Оценена величина радиационной опасности для людей на Земле и на высоте ~400 км, соответствующей орбите Международной космической станции. Показано, что в максимально неблагоприятный для человечества период инверсии, когда магнитное поле Земли достигнет минимума, поток галактических космических лучей на Земле может возрасти не более чем в три раза, а радиационная опасность не превысит предельно допустимой дозы. Таким образом, опасность периодов магнитной инверсии для людей и природы в целом не может привести к фатальному исходу, несмотря на то что в период инверсии структура магнитосферы должна кардинально измениться.

Ключевые слова: геомагнитное динамо, инверсия магнитного поля, геомагнитное поле, моделирование, галактические космические лучи, солнечные космические лучи, радиационная безопасность PACS: 91.25.Cw, 91.25.Mf, 94.20.wq (все) DOI: 10.3367/UFNr.2017.07.038190 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2018/2/e/ 000435333700004 2-s2.0-85047548826 2018PhyU...61..191T Цитата: Царёва О О, Зелёный Л М, Малова Х В, Подзолко М В, Попова Е П, Попов В Ю "Что ожидает человечество при инверсии магнитного поля Земли: угрозы мнимые и подлинные" УФН 188 207–220 (2018) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks поступила: 27 июня 2017, доработана: 27 июля 2017, одобрена в печать: 28 июля 2017 English citation: Tsareva O O, Zelenyi L M, Malova H V, Podlozko M V, Popova E P, Popov V Yu “What expects humankind during the inversion of the Earth's magnetic field: threats imagined and real” Phys. Usp. 61 191–202 (2018); DOI: 10.3367/UFNe.2017.07.038190