Статьи автора

Развитие Форбуш-понижений, связанных с корональными выбросами из активных областей и регионов вне активных областей

Номер выпуска 1 от 01.01.2023

По материалам созданной в ИЗМИРАН базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений исследовалось развитие Форбуш-понижений, связанных с корональными выбросами из активных областей, сопровождающимися солнечными вспышками, и волоконными выбросами вне активных областей. Сравнивалось развитие Форбуш-понижений двух типов в течение солнечных циклов 23–24, максимумов этих циклов и минимума между ними. С применением статистических методов, исследовались распределения интервалов времени от начала Форбуш-понижения до регистрации: минимальной плотности космических лучей, максимального часового понижения плотности, максимальной анизотропии космических лучей, максимума скорости солнечного ветра, максимума напряженности межпланетного магнитного поля, минимума Dst-индекса. Разница между развитием Форбуш-понижений двух типов сравнивалась, когда межпланетное возмущение содержит или не содержит магнитное облако у Земли. Результаты показали, что вспышечные события развиваются быстрее, чем волоконные, даже при близких значениях параметров солнечного ветра. Разница в развитии Форбуш-понижений двух типов заметнее в случае присутствия магнитного облака у орбиты Земли. Наибольшая разность между временны́�ми параметрами в двух типах событий наблюдается для времени регистрации максимальной напряженности межпланетного магнитного поля. Фаза спада Форбуш-понижений двух типов одинакова в максимуме цикла 23 и длиннее для волоконных событий в максимуме цикла 24 и минимуме 23–24. С учетом всех временны́х параметров, разница между развитием Форбуш-понижений двух типов заметнее в максимуме цикла 23 и в минимуме 23–24, чем в максимуме цикла 24.

69 0

Выделение солнечно-суточной анизотропии космических лучей локальным и глобальным методами

Номер выпуска 3 от 01.03.2023

По данным нейтронного монитора ст. Москва с помощью гармонического анализа получены характеристики солнечно-суточной анизотропии космических лучей в спокойные дни за длительный период с 1965 по 2020 гг. Установлено, что средний суточный ход вариаций космических лучей нейтронных мониторов ст. Москва практически полностью описывается двумя гармониками солнечно-суточной анизотропии и не содержит признаков других влияний. Сравнение со среднесуточными характеристиками экваториальной составляющей векторной анизотропии космических лучей, полученными по данным мировой сети нейтронных мониторов с помощью метода глобальной съемки, показало хорошее согласие результатов двух методик. Из сравнения локальных и глобальных результатов получены оценки приемных коэффициентов первой гармоники анизотропии космических лучей для нейтронного монитора ст. Москва и предложен новый экспериментальный метод расчета приемных коэффициентов отдельных детекторов. Обсуждены и обоснованы ограничения локальной методики, а также возможности продолжения и расширения данного исследования.

67 0

Форбуш-понижения, связанные с корональными дырами, корональными выбросами из активных областей и волоконными выбросами: сравнение в солнечных циклах 23 и 24

Номер выпуска 5 от 01.05.2023

Исследуется сходство и различие Форбуш-понижений в солнечных циклах 23 и 24. Анализ проводился для групп событий, связанных с разными типами солнечных источников: корональными выбросами массы из активных областей, сопровождавшимися солнечными вспышками (группа СМЕ1); волоконными выбросами вне активных областей (группа СМЕ2); высокоскоростными потоками из корональных дыр (группа СН). Исследовались распределения и взаимосвязи различных параметров: амплитуды Форбуш-понижений; максимальных в течение события значений почасового уменьшения плотности космических лучей, экваториальной анизотропии космических лучей, скорости солнечного ветра, напряженности магнитного поля, а также значений скорости солнечного ветра и напряженности магнитного поля за час до начала Форбуш-понижения. Результаты показали, что количество событий, значения параметров и их взаимосвязи зависят от фазы и цикла солнечной активности. В 24-м цикле уменьшилось количество событий в группе СМЕ1, не изменилось в СМЕ2, увеличилось в СН. Значения параметров и разница между ними в разных группах событий выше в цикле 23, характеризующемся большей асимметрией и длинными “хвостами” распределений. Величина Форбуш-понижений в группе СМЕ1 в 23-м цикле зависит сильнее от скорости солнечного ветра, а в цикле 24 – от величины магнитного поля, как и в группе СМЕ2 в обоих солнечных циклах. Множественная линейная регрессия хорошо описывает зависимости параметров Форбуш-понижений в 23-м цикле в группах СМЕ1, СМЕ2, в цикле 24 – в группе СМЕ1.

59 0

Форбуш-понижения и геомагнитные возмущения: 1. События, связанные с разными типами солнечных и межпланетных источников

Номер выпуска 6 от 01.06.2023

В работе исследуются статистические связи между геомагнитными индексами и характеристиками космических лучей и межпланетных возмущений для Форбуш-понижений, связанных с: а) корональными выбросами массы из активных областей, сопровождавшимися солнечными вспышками; б) волоконными выбросами вне активных областей; в) высокоскоростными потоками из корональных дыр; г) несколькими источниками. Для спорадических Форбуш-понижений, с использованием статистических методов, сравнивается зависимость геомагнитных индексов от параметров космических лучей и солнечного ветра при наличии или отсутствии магнитного облака. Полученные результаты показали: а) самая высокая геоэффективность характерна для межпланетных возмущений, связанных с выбросами солнечного вещества из активных областей, при наличии магнитного облака; самая низкая – для рекуррентных возмущений; б) спорадические и рекуррентные события отличаются не только величиной геомагнитных индексов и южной компоненты магнитного поля, но и характером связи между ними; в) геоэффективность транзиентных возмущений солнечного ветра зависит от наличия или отсутствия магнитного облака сильнее, чем от типа солнечного источника; г) для межпланетных возмущений, связанных с волоконными выбросами вне активных областей, при наличии магнитного облака геоэффективность зависит только от южной компоненты магнитного поля, для остальных типов возмущений – и от других параметров солнечного ветра.

60 0

Основные временные характеристики вариаций космических лучей и сопутствующих параметров в магнитных облаках

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

Исследованы вариации основных параметров межпланетной среды, космических лучей и геомагнитной активности во время прохождения магнитных облаков мимо Земли (466 событий за период с 1967 по 2021 гг.). Рассмотрены распределения по времени указанных параметров внутри магнитных облаков. Показано, что максимальные значения скорости солнечного ветра, величины межпланетного магнитного поля и индексов геомагнитной активности чаще регистрируются в передней части магнитного облака, в то время как минимальные значения температурного индекса, плотности и экваториальной составляющей анизотропии космических лучей могут наблюдаться в любой части исследуемой структуры.

62 0

Форбуш-понижения и геомагнитные возмущения: 2. Сравнение солнечных циклов 23–24 и событий с внезапным и постепенным началом

Номер выпуска 1 от 01.01.2024

Исследуются статистические связи между значениями геомагнитных индексов и характеристиками космических лучей и межпланетных возмущений для Форбуш-понижений с внезапным и постепенным началом, связанных с разными типами солнечных источников: а) корональными выбросами массы из активных областей, сопровождавшимися солнечными вспышками; б) волоконными выбросами вне активных областей; в) высокоскоростными потоками из корональных дыр; г) несколькими источниками. С использованием статистических методов также сравнивается зависимость геомагнитных индексов от параметров космических лучей и солнечного ветра для Форбуш-понижений в солнечных циклах 23 и 24. Полученные результаты показали: а) межпланетные возмущения, связанные с корональными выбросами из активных областей, вызывают преимущественно магнитные бури с внезапным началом; б) межпланетные возмущения, связанные с высокоскоростными потоками из корональных дыр, вызывают в основном бури с постепенным началом; в) межпланетные возмущения, связанные с волоконными выбросами вне активных областей, вызывают равновероятно бури с внезапным и постепенным началом. Для спорадических Форбуш-понижений параметры космических лучей и геомагнитной активности в среднем больше для событий с внезапным началом; для рекуррентных Форбуш-понижений характер начала события на величину этих параметров не влияет. Для всех типов солнечных источников параметры возмущенного солнечного ветра в среднем больше в событиях с внезапным началом. Геоэффективность межпланетных возмущений значительно выше в 23 цикле для событий, связанных с выбросами из активных областей; для остальных типов возмущений разница между циклами слабая.

63 0

Некоторые особенности взаимодействующих возмущений солнечного ветра

Номер выпуска 4 от 01.04.2024

С использованием обновленной базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений (https://tools.izmiran.ru/feid) проведен обширный анализ различных характеристик событий, вызванных влиянием на околоземное космическое пространство взаимодействующих возмущений солнечного ветра. В частности, рассмотрены случаи разных комбинаций парного взаимодействия высокоскоростных потоков из корональных дыр и корональных выбросов массы за длительный период с 1995 по 2022 гг. Описаны вариации потока галактических космических лучей (жесткостью 10 ГВ), изменение параметров межпланетной среды и геомагнитной активности. Показано, что степень взаимного влияния зависит от времени между регистрацией соседних событий, при этом наиболее выраженные изменения различных параметров существуют для событий, взаимодействие которых произошло еще до достижения орбиты Земли. Также установлено, что во взаимодействующих возмущениях солнечного ветра изменениям подвержены не только экстремумы параметров космических лучей, межпланетной среды и геомагнитной активности, но и их временной профиль.

62 0

Низкотемпературные периоды в солнечном ветре и Форбуш-понижения: статистическое сравнение

Номер выпуска 5 от 01.05.2024

На основе большого экспериментального материала проводилось сопоставление почасовых значений протонной температуры и скорости солнечного ветра, вычислялась ожидаемая протонная температура и температурный индекс – отношение наблюдаемой температуры к ожидаемой. С использованием базы данных вариаций космических лучей, с 1997 по 2022 гг. были выделены низкотемпературные периоды – интервалы длительностью более 2 ч, в которых почасовые значения температурного индекса не превышают 0.5. В работе исследовались: а) статистические связи между параметрами низкотемпературных периодов и характеристиками Форбуш-понижений, связанных с разными типами солнечных источников; б) распределения параметров низкотемпературных периодов для межпланетных возмущений, содержащих или не содержащих магнитное облако. Полученные результаты показали, что с ростом длительности низкотемпературного периода доля событий, связанных с выбросами из активных областей, растет, а доля рекуррентных событий и событий, связанных с выбросами вне активных областей, уменьшается. Корреляция параметров низкотемпературных периодов с амплитудой Форбуш-понижения слабая, с экваториальной анизотропией космических лучей – умеренная, с северо-южной анизотропией – значительная. Скорость солнечного ветра и величина магнитного поля умеренно коррелируют с температурным индексом, а корреляция размаха этих параметров с длительностью низкотемпературных периодов значительная или сильная.

60 0