1. Продолжена непрерывная работа, функционирующих на базе ИКФИА СО РАН с 1953 г., экспериментальных приборов по сбору и накоплению данных по КЛ, включая их передачу в режиме реального времени со станций КЛ в Якутске и Бухте Тикси на сервер БД в главном здании Института. Поддержание функционирования всех детекторов является первостепенной задачей и подразумевает обеспечение непрерывного мониторинга КЛ, а также проведение необходимых технических работ.

В 2020 г. обеспечена непрерывная работа Якутского спектрографа КЛ им. А.И. Кузьмина и нейтронного монитора 18-NM-64 в ПГО Тикси. Отметим, что в состав спектрографа КЛ в Якутске входят: нейтронный монитор 24-NM-64, 4 однотипных мюонных телескопа МТ на газоразрядных счетчиках СГМ-14 и 4 также однотипных сцинтилляционных мюонных телескопа SМТ на счетчиках СЦ-301, которые установлены на уровне земли (0 м водного эквивалента — м в.э.), 7, 20 и 40 м. в.э., и ионизационная камера АСК-1. При этом телескопы МТ способны регистрировать КЛ, приходящие из 5 направлений: вертикаль V и под углами 30⁰ и 60⁰ N (север) и S (юг), соответственно, а также SМТ — из 13 направлений: V и под углами 50⁰ N, S, E (восток) и W (запад), 67⁰ и 74⁰ N и S, 59⁰ NE, NW, SE и SW. Данные непрерывной регистрации спектрографа КЛ и нейтронного монитора станции бухта Тикси доступны всем заинтересованным пользователям в сети Интернет в режиме реального времени 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 по адресу: http://www.nmdb.eu, позволяет оперативно оценивать качество получаемой нашими детекторами информации и использовать ее для решения различных задач. Продолжена непрерывная регистрация интенсивности КЛ с помощью нового подземного комплекса из 4-х 13-канальных сцинтилляционных мюонных телескопов Якутского спектрографа. Данные регистрации этих телескопов находятся в открытом доступе в сети Интернет в режиме реального времени по адресу: http://www.ysn.ru/smt.

С целью учета влияния метеоэффектов на данные регистрации сцинтилляционного мюонного телескопа SMT-0, установленного на уровне 0 м в.э, произведены расчеты барометрического и температурного коэффициентов. Результаты учета метеоэффектов (барометрического и температурного) с использование полученных коэффициентов представлены на рисунках 1 и 2.

2. На основе данных измерений низко-, средне- и высокоширотных нейтронных мониторов, а также подземных мюонных телескопов исследован энергетический спектр суточных вариаций КЛ. Сопоставление теоретических расчетов и экспериментальных данных показало, что энергетический спектр имеет вид близкий к плоскому с порогом верхнего обрезания Е₀. Установлено, что в периоды минимумов и максимумов солнечной активности, верхний порог обрезания Е₀ испытывает вариации в пределах 50-200 ГэВ (рис. 3). Эти результаты согласуются с ранее полученными другими авторами и подтверждают применимость такого спектра в дальнейших теоретических и экспериментальных исследованиях углового распределения КЛ.

3. Изучено совокупное модулирующее воздействие геометрии нейтральной поверхности ММП и уровня солнечной активности на плотность КЛ, наблюдаемую за четыре последних цикла солнечной активности и два солнечных магнитных цикла. Подход к исследованию аналогичен примененному ранее в работе [Г.Ф. Крымский, П.А. Кривошапкин, С.К. Герасимова, В.Г. Григорьев, В.П. Мамрукова // Изв. РАН. Сер. физ. — 2001. — Т. 65, № 3. — С. 353-355], где с помощью метода главных компонент были определены основные модулирующие факторы определяющие долговременную динамику интенсивности КЛ. Показано, что в зависимости от магнитного цикла Солнца происходит смена преобладающего влияния вышеуказанных факторов на плотность КЛ (рис. 4). Полученные результаты подтверждают, ранее развитую теорию дрейфового движения КЛ, согласно которой частицы проникают в гелиосферу в периоды отрицательной полярности общего магнитного поля Солнца с низких гелиоширот вдоль нейтральной поверхности, а в периоды положительной полярности — из полярных областей Солнца.

4. Созданная в 1952 г. сотрудниками Института и функционировавшая на базе ИКФИА СО РАН с 1953 г. большая ионизационная камера АСК-1 была отключена в 2007 г. в связи с выходом из строя системы регистрации на фотопленке. Таким образом уникальный ряд непрерывных измерений первого в СССР прецизионного детектора КЛ, с которого началось создание российской сети станций КЛ, был прерван. В последние годы были начаты работы по возобновлению работы АСК-1 на основе использования новой элементной базы и IT-технологий. В результате чего, в 2020 г. было полностью завершено создание новой системы регистрации большой ионизационной камеры АСК-1 Якутского спектрографа КЛ им. А.И. Кузьмина, а также разработано специальное программное обеспечение для нее. В итоге проведенных работ, ионизационная камера АСК-1 была официально включена в режим непрерывной регистрации с января 2020 г. В настоящее время обрабатывается массив данных, полученных на новой модернизированной системе регистрации. Были проведены работы по калибровке камеры и переводу единиц измерения электрического потенциала на центральном электроде камеры в общепринятые единицы измерений интенсивности КЛ, т.е. мВ в имп/мин. Проведенное сопоставление временных значений вариаций КЛ с данными мюонного телескопа МТ-7, расположенного на уровне 7 м в.э., показало их хорошее согласие (рис. 5), что свидетельствует о корректной работе новой регистрирующей системы. Выбор для анализа данных именно этого телескопа обусловлен тем обстоятельством, что оба прибора регистрируют ядерные частицы одного типа (мюоны) и имеют практически одинаковые медианные энергии регистрации частиц — 67 ГэВ для АСК-1 и 78 ГэВ для МТ-7 для направления прихода частиц из зенита (вертикали).

5. Исследованы условия и механизмы образования грозовых облаков. Теоретически установлено, что при локальных четырехкратных пересыщениях водяного пара в воздухе атмосферы Земли, возникающих из-за дефицита естественных ядер конденсации и увеличения количества ионных кластеров, происходит одновременное лавинообразное выделение скрытой тепловой энергии, сопровождающейся адиабатическим расширением (рис. 6). При этом, энергия, выделяемая на ионных кластерах — ядрах конденсации космического происхождения, в несколько раз превышает энергию, выделяемую при конденсации на естественных ядрах, что может являться источником грозового электричества.