By this author

Geoefficiency of Sporadic Phenomena in Solar Cycle 24

Issue number 4 from 23.12.2025

Обсуждены особенности 24-го цикла солнечной активности, проявившиеся в вариациях космических лучей, характеристиках солнечных вспышек, протонных событий, корональных выбросов массы, а также уровне геомагнитной активности. Показано, что по числу солнечных пятен и других проявлений солнечной активности 24-й цикл оказался самым скромным за последние 100 лет наблюдений. Описано значительное снижение геоэффективности различных солнечных событий, проявившееся в меньшем количестве и величинах зарегистрированных на Земле Форбуш-эффектов, возрастаний потоков протонов и электронов разных энергий и геомагнитных бурь.

65 0

An Empirical Model for Estimating the Velocities and Delays of Interplanetary Coronal Mass Ejections

Issue number 5 from 01.05.2023

Исследуется поведение скорости межпланетных корональных выбросов массы в зависимости от гелиодолготы источника (ассоциированной солнечной вспышки), начальной скорости выброса и скорости фонового солнечного ветра. В основе моделирования лежат данные о 364 выбросах солнечного вещества, сопровождавшихся вспышками и наблюдавшихся в коронографе SOHO/LASCO, межпланетные аналоги которых были впоследствии зарегистрированы у Земли в период с 1995 по 2021 гг. Описана модель, позволяющая оценивать транзитную и максимальную скорости соответствующего межпланетного возмущения, а также время его прибытия к Земле. Средняя абсолютная ошибка оценки времени распространения межпланетных корональных выбросов массы для рассмотренных 364 событий составляет 11.5 ч, а средняя относительная ошибка – 16.5%.

67 0

Forbush Decreases and Geomagnetic Disturbances: 1. Events Associated with Different Types of Solar and Interplanetary Sources

Issue number 6 from 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.

61 0

Main time characteristics of cosmic ray variations and related parameters in magnetic clouds

Issue number 1 from 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.

63 0

Forbush decreases and geomagnetic disturbances: 2. Comparison of solar cycles 23–24 and events with sudden and gradual onset

Issue number 1 from 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

Forecast of Modulation of Cosmic Rays with Rigidity of 10 GV in the 25th Solar Activity Cycle

Issue number 2 from 01.02.2024

На основе прогноза параметров солнечной активности и разработанной нами модели модуляции галактических космических лучей выполнен прогноз вариаций космических лучей в 25-м цикле солнечной активности. В основе прогноза потока космических лучей лежит корреляционная связь с числом солнечных пятен (однопараметрическая модель) или с набором солнечных (в основном, магнитных) параметров (многопараметрическая модель). Прогноз числа солнечных пятен был взят из опубликованных данных, прогноз других солнечных параметров выполнен в работе. Показано, что вариации космических лучей за три года текущего 25-го цикла в целом не противоречат прогнозам и говорят о том, что 25-й цикл солнечной активности ожидается незначительно более активным по сравнению с 24-м циклом солнечной активности.

66 0

Anomalic Quasi-Recurrent Variations of Cosmic Rays in September 2014 – February 2015

Issue number 2 from 01.02.2024

Исследована аномалия поведения галактических космических лучей в сентябре 2014 г. — феврале 2015 г., проявившаяся в значительной модуляции их потока с периодом, близким к периоду вращения Солнца. Проанализировано состояние солнечного магнитного поля, изменение параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля в указанный период. Обсуждаются причины возникновения долготной асимметрии в распределении галактических космических лучей во внутренней гелиосфере. Установлено, что исследуемый период делится на две части с различными физическими условиями на Солнце. Получены выводы об определяющем совместном влиянии спорадических и рекуррентных событий: многократно возобновляемых “магнитных ловушек”, созданных последовательными корональными выбросами масс из одной долготной зоны, и аномально расширившимися полярными корональными дырами с усиленным магнитным полем.

61 0

Forbush decreases and geomagnetic storms

Issue number 3 from 01.03.2024

Выделены и исследованы события Форбуш-эффектов в галактических космических лучах (по данным сети нейтронных мониторов) и сопутствующих геомагнитных возмущений за длительный период с 1957 по 2022 гг. Проанализированы статистические связи между различными параметрами вариаций потока космических лучей и индексами геомагнитной активности. Установлено, что величина Форбуш-эффектов нелинейно зависит от класса геомагнитной бури. Найдена умеренная корреляция (до 0.67) между экстремальными значениями различных индексов геомагнитной активности (Ap, Kp, Dst) и характеристиками космических лучей. Показано, что одновременная регистрация экстремальных значений параметров космических лучей и геомагнитной активности происходит далеко не всегда, а зависит от знака Bz-компоненты межпланетного магнитного поля в конкретном событии.

73 0

Some features of interacting solar wind disturbances

Issue number 4 from 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.

63 0

Solar Wind Low-Temperature Intervals and Forbush Decreases: A Statistical Comparison

Issue number 5 from 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

Forecasting the Probability and Magnitude of Solar Proton Events Using Flares and Ejections Data

Issue number 3 from 01.03.2025

В работе исследуются различные характеристики солнечных вспышек и корональных выбросов массы, приведших или не приведших к регистрации у Земли солнечных протонных событий за период с 1996 по 2023 гг. Составлен подробный каталог событий, получены регрессионные зависимости параметров солнечных источников и возрастаний потока протонов около Земли. Предложен новый “индекс протонности” события, на основе которого произведены расчеты вероятности регистрации солнечных протонных событий и ожидаемых потоков частиц разных энергий. Также получены долготные распределения различных параметров, характеризующих возрастания потоков протонов. Установленные закономерности будут положены в основу эмпирической модели, позволяющей оценивать вероятность прихода высокоэнергичных частиц к Земле и ожидаемые уровни и времена регистрации максимумов возрастаний потоков протонов с энергиями >10 и >100 МэВ.

10 0

Forecast Estimation of Galactic Cosmic Ray Modulation in the 25th Solar Cycle

Issue number 3 from 01.03.2025

Различие формы максимумов потоков галактических космических лучей (ГКЛ) при положительной ( > 0, минимумы нечетных-четных циклов) и отрицательной ( < 0, минимумы нечетных-четных циклов) полярности дипольного магнитного поля Солнца хорошо известно. При > 0 наблюдается плоский максимум ГКЛ, а при <0 - острый. Это различие связывают с влиянием дрейфового механизма распространения ГКЛ в глобальном магнитном поле гелиосферы, можно считать полярное (дипольное) магнитное поле Солнца (). Однородный ряд данных по ГКЛ доступен с 1957 года, а наблюдения проводятся только с 1976 года. На примере нечетных (21-го, 23-го и 25-го) и четных (22-го и 24-го) циклов, для которых есть наблюдения и ГКЛ, исследуется гипотеза о том, что изменения величины и знака определяют основные тенденции развития всего цикла модуляции. Традиционно с началом 11-летнего цикла в долговременной модуляции ГКЛ связывают минимум числа солнечных пятен (), но рост не отражает все физические процессы на Солнце, способные модулировать ГКЛ в гелиосфере. Началом цикла модуляции (ноль на шкале времени) мы выбираем максимум ГКЛ при 10 ГВ и далее сравниваем методом наложения эпох темп счета нейтронного монитора Москва, величины и . При таком выборе ноля наглядно видно различие временных профилей ГКЛ в четных и нечетных циклах. При уменьшении модуля потоки ГКЛ падают, преобладает конвективный механизм переноса и эффект дрейфового переноса не виден (нет явного разделения на четные и нечетные циклы). При увеличении модуля потоки ГКЛ растут, преобладает диффузионный механизм переноса ГКЛ, которому помогает или мешает дрейфовый механизм (при > 0 или при < 0). Потоки ГКЛ остаются постоянными при ~ . Пятенная активность несимметрична относительно момента переполюсовки ( = 0), она ранняя в четных и поздняя в нечетных циклах. Обнаруженные тенденции позволяют качественно предсказать коридор возможных изменений и потоков ГКЛ на фазе спада 25 цикла и в минимуме 25-26, а также сделать эпигноз по наблюдениям ГКЛ и возможных значения в 1957-1976 гг. (конец 19-го и весь 20-й цикл).

14 0