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 в сети Интернетпо 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. Для обеспечения стабильности регистрации КЛ нейтронным монитором 18-NM-64 в ПГО Тикси, проведена очередная экспедиция для выполнения необходимых ремонтно-профилактических работ.

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. С целью повышения эффективности прогноза прихода крупномасштабных возмущений солнечного ветра на основе метода глобальной съемки, проведен анализ проявлений предикторов и их связи с геомагнитными возмущениями, наблюдавшихся в 2017 г. (WDC for Geomagnetism, Kyoto, http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/index.html).Проведенные исследования поведения положительных значений зональных (северо-южных) компонент изотропной +C_00, суточной +C₁₀ и полусуточной +C₂₀ вариаций интенсивности КЛ показали, что увеличение значения (>0.7%) любой одной из этих компонент или их суммы С⁺>0.9%, с вероятностью около 75% предшествует началу магнитной бури. Также установлено, что в начале главной фазы геомагнитного возмущения начинается резкое понижение отрицательных значений зональных компонент -C₀₀, -C₁₀ и -C₂₀. Если их отдельное или суммарное значение соответственно <-0.8% и <-1.2%, то это указывает на начало главной фазы магнитной бури. На рис. 1 приведен пример Dst-вариации во время геомагнитной бури и возрастания значений отдельных и сумм различных зональных компонент КЛ в мае 2017 г.

4. Проведена работа по определению зависимости значений критических параметров амплитуд зональных гармоник в геомагнитных возмущениях от уровня солнечной активности. Для этого использованы результаты глобальной съемки по данным NMDB за 2013 — 2018 гг. В результате проведенного анализа, получены критические значения положительных и отрицательных возрастаний вышеприведенных зональных компонент за каждый год, которые с достоверностью более 70%, являлись предикторами геомагнитных возмущений. Определены величины сумм для положительных C⁺= C⁺₀₀ + C⁺₁₀ + C⁺₂₀ и отрицательных C^—= C^—₀₀ + C^—₁₀ + C^—₂₀ зональных компонент, которые соответственно также являются предиктором геомагнитной бури и признаком наступления ее главной фазы. В таблице приведены значения указанных параметров распределения КЛ по годам. В течении 6-ти лет, с понижением уровня солнечной активности, наблюдается небольшое (≈ 10%) уменьшение критических значений зональных компонент КЛ.

5. На основе данных наземной регистрации КЛ нейтронным монитором ст. Оулу за 1982-2017 гг. исследованы влияния деформации нейтрального токового слоя и уровня солнечной активности на распространение галактических КЛ в гелиосфере в зависимости от полярности общего магнитного поля Солнца. Показано, что при отрицательной полярности (qA<0) интенсивность КЛ определяется, преимущественно, углом раствора нейтральной поверхности ММП, в то время как при положительной полярности (qA>0) — уровнем солнечной активности (рис. 2). Указанное явление объясняется различным характером дрейфового движения КЛ в противоположные полярности общего магнитного поля Солнца.

6. По аналогии с разработанным в ИКФИА в 1960 гг. методом глобальной съемки, начата реализация нового метода, использующего данные измерений станций мировой сети мюонных телескопов GMDN (Хобарт, Кувейт, Нагоя, Сао-Мартиньо) и Якутского спектрографа КЛ им. А.И. Кузьмина. Проведены, необходимые для реализации этого метода, расчеты приемных характеристик указанных станций, учитывающие: траектории частиц, диаграммы направленности приборов, коэффициенты связи и энергетический спектр предполагаемых вариаций КЛ. Расчеты приемных векторов для вышеуказанных станций проводились по направлениям: Вертикаль (Ver), N30^о, E30^о, S30^о, W30^о, NЕ39^о , SE39^о, NW39^о, SW39^о, N49^о, E49^о, S49^о, W49^о и результаты приведены в сети Интернет по адресу: www.ysn.ru/smt. На рис. 3, для примера, приведены составляющие приемных векторов первой гармоники X₁₁,Y₁₁ для станций Хобарт (a) и Кувейт (b) для направлений регистрации Ver, N30^о, E30^о, S30^о, W30^о.

7. Исследован энергетический спектр второй сферической гармоники. На основе данных 13-ти направлений многонаправленного мюонного телескопа ст. Нагоя (V, N, E, S, W, NE, SE, NW, SW, N2, E2, S2, W2) определены наблюдаемые средние параметры полусуточной вариации КЛ в периоды минимумов (рис. 4а) и максимумов (рис. 4б) солнечной активности за 1974-2011 гг. Показано, что с усилением солнечной активности наблюдается увеличение модуля вектора полусуточной анизотропии КЛ и смещение его фазы на позднее время.

В рамках механизма экранировки КЛ регулярным межпланетным магнитным полем рассчитаны ожидаемые векторы полусуточной анизотропии для всех вышеуказанных направлений ст. Нагоя для E₀=50, 70, 100 и 150 ГэВ (рис. 4 в,г). На основе сопоставления экспериментальных данных с модельными расчетами показано, что в периоды максимумов солнечной активности происходит ужесточение энергетического спектра полусуточной вариации КЛ от 70 до 150 ГэВ.

8. По методике, разработанной в ИЗМИРАН, завершена реализация учета температурного эффекта в данных комплекса мюонных телескопов Якутского спектрографа космических лучей. Создана пополняемая база, исправленных на температурный эффект, данных мюонных телескопов на газоразрядных счетчиках за 2009-2017 гг. Разработан вариант сетевого приложения для интерактивного графического и цифрового представления данных, доступный по адресу: http://84.237.104.97:7007/ipm-T. Это позволяет получать, за выбранный период, графическую и цифровую информацию 1-час данных мюонных телескопов на газоразрядных счетчиках СГМ-14 на всех 4-х уровнях регистрации спектрографа по направлениям Вертикаль, N30⁰, S30⁰, N60⁰ и S60⁰ с поправкой на давление и температуру. Авторами сетевого приложения подана заявка №ЕА-5162 в Роспатент ФГУ. Как показал проведенный анализ (рис. 5), использование полученных температурных коэффициентов позволяет качественно избавиться от температурного эффекта в наблюдаемой на спектрографе КЛ интенсивности мюонной компоненты.

9. Рассмотрен физический механизм обеспечивающий каплям селекцию электрического заряда. Подсчитаны размеры водяных кластеров (микрокапли в воздухе, формирующиеся вокруг ионов положительных и отрицательных зарядов), соответствующих порогам пересыщения. Показано, что отрицательно заряженные кластеры имеют порог пересыщения, равный 4, и их радиус составляет 5,7 ангстрем, а радиус положительных кластеров при этом пороге равен 3,5 ангстрем. Отрицательные кластеры указанного размера могут расти дальше. Различие в размерах кластеров коренным образом влияет на их взаимодействие с дождевой каплей.

Произведен расчет эффективного сечения взаимодействия капли в зависимости от размера кластера. Получено, что кластеры радиусом около 10 микрометров имеют сечение, равное геометрическому сечению капли, а для радиуса 1 микрометр сечение в сто раз меньше. Этот механизм обеспечивает селекцию электрических зарядов и позволяет дождевой капле накапливать отрицательный заряд и уносить его из электрически нейтрального облака.

Разработан алгоритм для численного исследования испарения и конденсации микрокапель воды. Моделируется кластер, состоящий из 55 молекул воды. Результатом является нахождение энергии связи молекулы в кластере. Программа реализующая данный алгоритм написана на языке Mathematica 6, и может выполняться на ОС Microsoft Windows, Linux, OS X.