ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера
Сибирского отделения Российской академии наук
ИКФИА СО РАН

Результаты 2017

1. С целью продолжения накопления длинных и однородных рядов данных обеспечена непрерывная работа Якутского спектрографа КЛ им. А.И. Кузьмина и нейтронного монитора в Полярной геокосмофизической обсерватории Бухта Тикси. Данные регистрации в режиме реального времени доступны всем заинтересованным пользователям сети Интернет на сайте Института по адресу: http://www.ysn.ru/ipm. Одновременно 1-мин измерения нейтронных мониторов передаются в международную базу данных, созданную в рамках Европейского рамочного проекта FP7 №213007 «Real-time database for high resolution Neutron Monitor measurements (NMDB)». Обращение к базе данных позволяет оперативно оценивать качество получаемой информации и использовать ее для решения различных задач.

2. Продолжена непрерывная регистрация интенсивности КЛ с помощью нового комплекса из 4-х сцинтилляционных мюонных телескопов Якутского спектрографа. Данные регистрации КЛ находятся в открытом доступе в сети Интернет в режиме реального времени для всех заинтересованных пользователей по адресу: http://www.ysn.ru/smt.

3. Исследована связь поведения зональных компонент изотропной части C00, суточной C10 и полусуточной C20 вариаций интенсивности КЛ с проявлениями геомагнитных возмущений, наблюдавшихся в 2015-2016 гг. В результате проведенного анализа поведения вышеуказанных компонент установлено, что эффективным предиктором начала геомагнитных возмущений можно считать превышение положительных амплитуд компонент C00C10 и C20 значений 0.5%, 0.9% и 0.9%, соответственно. Результаты анализа изменений амплитуд зональных гармоник углового распределения КЛ, полученных методом глобальной съемки с использованием новых критериев для предикторов, показывают, что примерно 80% рассмотренных случаев геомагнитных бурь имели предикторы в компонентах C00C20 и C10.

4. На основе данных мюонного телескопа ст. Нагоя были исследованы наблюдаемые долговременные вариации анизотропии КЛ зарегистрированные за период 1971-2015 гг. С помощью метода приемных векторов проведено разложение наблюдаемой суточной анизотропии на векторную и тензорную составляющие. Показано, что (рис. 1):

— амлитуда и фаза векторной анизотропии испытывают, соответственно, 11-летние и 22-х летние вариации, которые объясняются в рамках механизмов конвективно-диффузионного и дрейфового движения КЛ в гелиосфере;

— амплитуда и фаза полусуточной компоненты тензорной анизотропии КЛ испытывает, соответственно, 11-ти и 22-х летние вариации связанные с циклом солнечной активности.

— среднегодовое значение амплитуды антисимметричной суточной компоненты тензорной анизотропии КЛ составляет малое значение и сохраняется постоянной за весь рассмотренный период.

Средняя за указанный период характеристика тензорной анизотропии описывается в рамках механизмов экранировки космических лучей секториальным межпланетным магнитным полем и сдвиговым течением солнечного ветра. Однако, обнаруженные колебания фазы не согласуются с ожидаемой от этих механизмов фазой тензорной анизотропии. Ведется разработка теории способной объяснить полученные результаты.

Рис. 1. Наблюдаемые среднегодовые значения амплитуд векторной и тензорной анизотропии КЛ: симметричной суточной , антисимметричной суточной , полусуточной вариаций интенсивности КЛ и годовой размах антисимметричной суточной . Также приведены время максимума симметричной суточной и полусуточной вариаций КЛ, числа солнечных пятен и средняя напряженность магнитного поля в северной и южной полусферах Солнца.

5. Для определения приемных характеристик станций мюонных телескопов Кювейт, Сао-Мартиньо, Хобарт и Нагоя проведена следующая работа:

  •       Рассчитаны траектории КЛ для энергий в диапазоне от 2 до 1000 ГэВ с разрешением в 3 градуса по зенитному и азимутальному углам.
  •       Рассчитаны диаграммы направленности этих приборов для направлений вертикаль и зенитные углы 30оN, 30оE, 30оS и 30оW.
  •       Рассчитаны коэффициенты связи для указанных направлений регистрации.
  •        Рассчитаны приемные вектора указанных станций.

6. Для анализа привлекались результаты модели атмосферы национального центра экологического прогнозирования США NCEP. Модель опирается на все доступные данные глобального высотного зондирования (наземное, высотное, спутниковое) для их интерполяции. Модель позволяет получать как ретроспективные, так и прогностические данные трехмерного температурного поля. Выход модели ‑ данные температуры на 17 стандартных изобарических уровнях в диапазоне 10 ‑ 1000 hPa для четырех моментов в сутки (0, 6, 12, 18 UT). Для получения данных с часовым временным разрешением выполняется интерполяция кубическими сплайнами По данным высотного распределения температуры вычисляется эффективная температура с учетом вклада различных уровней , среднемассовая температура , необходимые для оценки температурного эффекта мюонной компоненты различными методами. На рис. 2 приведен пример введения поправки на температуру для данных мюонного телескопа на поверхности Земли.

Рис. 2. Интенсивности мюонной компоненты по данным Якутского спектрографа на уровне 0 м в.э. с поправкой на давление Ip,с поправкой на давление и температурный эффект Ip,T и колебания эффективной температуры dTeff в 2010 г.