Важнейшие результаты исследований в 2018 г.

Важнейшими достижениями института за 2018 год Учёный Совет ИКФИА СО РАН (заседание № 8 от 26 ноября 2018 г.) признал следующие результаты:

1. Влияние геомагнитной активности на температуру мезопаузы

Авторы: Аммосов Петр Петрович, Гаврильева Галина Алексеевна

Опубликовано: Gavrilyeva G.A., Ammosov P.P. Influence of geomagnetic activity on mesopause temperature over Yakutia // Atmos. Chem. Phys. 2018. 18. P. 3363-3367.

Изучение реакции верхней атмосферы на изменения солнечной и геомагнитной активности является важным для исследования климата Земли. Рассматривались вариации температуры области мезопаузы на высоте ночного излучения молекулы гидроксила OH и ее связь с геомагнитной активностью с 1999 по 2015 год. Измерения проводились с помощью инфракрасного спектрографа на высокоширотной станции Маймага (63°N, 129.5°E). Впервые обнаружено, что над Якутией изменение температуры атмосферы на высоте 87 км (мезопауза), где находится излучающий слой гидроксила, отстает от изменения радиоизлучения Солнца с длиной волны 10.7 см в 11-летнем цикле активности на 2 года и коррелирует с изменением геомагнитной активности (Рисунок 1 а), где за меру геомагнитной активности был принят индекс Ар. Зимой в годы максимума геомагнитной активности (Ар> 8) температура в слое гидроксила выше примерно на 10 К, чем в годы минимума (Ар <= 8) (Рисунок1 б).

Рисунок 1. Средние значения индекса геомагнитной активности Ap и температуры в слое ОН (ТОН) на станции Маймага (63°N, 129.5°E) (а). Сезонное изменение ТОН при различных уровнях Ар (б).

Направление ПФНИ РАН: II. Физические науки, направление 16. Проект II.16.1.7. Номер темы плана НИР: 0375-2018-0004.

2. Анизотропия космических лучей сверхвысоких энергий

Автор: Иванов Анатолий Александрович

Опубликовано: A.A. Ivanov. Zenith angle distribution of cosmic ray showers measured with the Yakutsk array and its application to the analysis of arrival directions in equatorial coordinates // The Physical Review D 97 (2018) 083003.

Направления прихода космических лучей (КЛ) в области энергий 10¹⁷-10¹⁹ эВ проанализированы в экваториальных координатах с использованием новой аппроксимации зенитно-углового распределения частоты событий широких атмосферных ливней (ШАЛ). Обнаружено, что наблюдаемое на Якутской установке ШАЛ распределение не противоречит изотропии направлений прихода КЛ. Установлен верхний предел доли потока КЛ от возможного точечного источника на изотропном фоне и его зависимость от энергии и склонения.

Рисунок 2. Верхний предел доли потока космических лучей от точечного источника. Кривыми показаны результаты Якутской установки для разных интервалов по склонению. Приведены также результаты установки Telescope Array (TA) и оценки из работы T. Wibig and A. Wolfendale, J. Phys. G (1999), V. 25, P. 2001 (WW).

Направление ПФНИ РАН: II. Физические науки, направление 16. Проект II.16.2.3. Номер темы плана НИР: 0375-2018-0001.

3. Спектр гамма-излучения во время осадков

Авторы: Торопов Анатолий Анатольевич, Стародубцев Сергей Анатольевич, Козлов Владимир Ильич

Опубликовано: Toropov A.A., Starodubtsev S.A., Kozlov V.I. Strong variations of gamma-ray and atmospheric electric feld during various meteorological conditions by observations in Yakutsk and Tiksi // E3S Web of Conferences. Solar-Terrestrial Relations and Physics of Earthquake Precursors. 2018. DOI:10.1051/e3sconf/20186201013.

Анализ результатов наблюдений в Якутске и Тикси вариаций естественного гамма-излучения во время ближних гроз, осадков и метелей показал, что наблюдаемые сильные вариации гамма-излучения обусловлены, прежде всего, метеорологическим состоянием атмосферы, выпадением осадков и эмиссией радона и его дочерних продуктов из грунта в атмосферу. В спектрах гамма-излучения (Рисунок 3) обнаружены характерные линии дочерних продуктов распада радона Pb-214 и Bi-214.

Рисунок 3. Спектры гамма излучения во время события 3 августа 2017. (а) спектры экспозицией 3 часа до грозы и 3 часа во время грозы. Разница между спектрами (б)

Направление ПФНИ РАН: II. Физические науки, направление 16. Проект II.16.2.1. Номер темы плана НИР: 0375-2018-0003.