ОТЧЕТ по выполнению научно-исследовательской работе, проведенной по проекту

1. ОТЧЕТ по выполнению научно-исследовательской работе, проведенной по проекту «Исследование модуляционных эффектов галактических и солнечных космических лучей методом наземного мониторинга» в рамках программы фундаментальных исследований Президиума Российской академии наук «Нейтринная физика» за 2006. ИКФИА СО РАН, ИСЗФ СО РАН, АСФ ГС СО РАН

2. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ • В результате выполнения данного проекта осуществлялась непрерывная регистрация нейтронной и мезонной компонент КЛ на станциях Новосибирск и Якутск, а также нейтронной компоненты на Саянском спектрографическом комплексе и полярной станции Бухта Тикси. Материалы мониторинга космических лучей (КЛ) за период 2006г. доступны в сети ИНТЕРНЕТ по адресам:http://cgm.iszf.irk.ru/irkt/main.htm, http://193.232.24.200/nvbk/main.html, http://www.ysn.ru/ipm.

3. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ • Полученный из наблюдений мюонов вектор анизотропии КЛ разложен на компоненты поперек и вдоль ММП. Первая из них обусловлена вихревым электрическим полем и имеет 11-ти летнюю периодичность, а вторая, обязана магнитному дрейфу и меняется с периодом 22 года (ИКФИА).

4. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ • Проведенные исследования динамики флуктуаций КЛ с энергиями от 47 кэВ до 1 ГэВ в окрестности 177-ми межпланетных ударных волн (МУВ), показали, что при наличии перед фонтами МУВ значительных потоков частиц низких энергий (от 10 кэВ до 10 МэВ) возникают вариации КЛ с периодами от 10 мин до 3 час с высокой степенью когерентности. Получены свидетельства, что их возникновение может быть обусловлено модуляцией потока КЛ быстрыми магнитозвуковыми волнами, генерированными протонами низких энергий отраженных и/ил ускоренных на фронтах МУВ (ИКФИА).

5. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ • На основе мониторинга электромагнитных характеристик межпланетной среды и их динамики по вариациям жесткостного спектра КЛ, обнаружено, что за время порядка суток перед солнечными протонными событиями происходит генерация локальных поляризационных электрических полей гелиосферы, понижение напряженности магнитных полей в ее мелкомасштабных структурах, а также возрастание напряженности крупномасштабного спиралевидного ММП. С учетом обнаруженных признаков, разработан метод прогноза солнечных протонных событий с заблаговременностью от нескольких часов до нескольких суток со степенью оправдываемости около 90% (ИСЗФ).

6. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ • Получены эмпирические метеорологические коэффициенты интенсивности мюонов в атмосфере под различными углами к зениту. Их использование позволяет корректно учитывать вариации атмосферного происхождения при анализе модуляционных эффектов первичного потока КЛ, а также дает возможность проводить диагностику температурного режима атмосферы по данным о вариациях интенсивности КЛ (АСФ ГС СО РАН).

7. Публикации в реферируемых журналах: • 1. Крымский Г.Ф., Кривошапкин П.А., Герасимова С.К., Григорьев В.Г., Мамрукова В.П. Гелиоширотная зависимость анизотропии космических лучей //Письма в АЖ. 2006, т.33, №8, с. 637-640. • 2. А.В. Григорьев, С.А. Стародубцев, И.Г. Усоскин, К. Мурсула. Флуктуации космических лучей по измерениям на космических аппаратах в цикле солнечной активности. // Вестник ЯГУ им. М.К. Аммосова. 2006. Т.3, №1. С.42-47. • 3. S.A. Starodubtsev, I.G. Usoskin, A.V. Grigoryev, K. Mursula. Long-term modulation of the cosmic ray fluctuation spectrum. // Ann. Geophys. 2006. V.24. P.779-783.

8. Публикации в трудах конференций: • 1. И.С. Петухов, С.И. Петухов, С.А. Стародубцев. Происхождение пучков высокоэнергичных ионов на фронте околоземной ударной волны. // «ЭРЭЛ-2005». Материалы конференции научной молодежи Якутского научного центра. К 40-летию движения научной молодежи в Республике Саха (Якутия). Якутск: Изд-во ИПМНС СО РАН. 2006. С.60-66. • 2. А.В. Григорьев, С.А. Стародубцев, И.Г. Усоскин, К. Мурсула. Флуктуации космических лучей по измерениям в межпланетной среде в цикле солнечной активности. // «ЭРЭЛ-2005». Материалы конференции научной молодежи Якутского научного центра. К 40-летию движения научной молодежи в Республике Саха (Якутия). Якутск: Изд-во ИПМНС СО РАН. 2006. С.47-58. • 3. Янчуковский В.Л. Экстремальное возрастание солнечной активности в ноябре 2004 года по данным мониторинга космических лучей в Новосибирске. //Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф. Труды YIII Всероссийской конференции. Кемерово ИУУ СО РАН.- 2005.-С. 358 – 366. • 4. Янчуковский В.Л. Атмосферные эффекты интенсивности мюонов под различными углами к зениту. // Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании. Труды Международной конференции. Павлодар ПГУ РК. – 2006. – С. 353 – 358. • 5. Янчуковский В.Л. Оценка энергетических диаграмм мюонных телескопов методом пробного детектора. // Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании. Труды Международной конференции. Павлодар ПГУ РК. – 2006. – С. 359 – 362.

9. Принято в печать: • Г.Ф. Крымский, П.А. Кривошапкин, В.П. Мамрукова, С.К. Герасимова. Гелиосферная модуляция космических лучей высоких энергий. I. Базовая модель модуляции космических лучей с циклом солнечной активности // Журнал экспериментальной и теоретической физики, 2007 • Г.Ф. Крымский, П.А. Кривошапкин, В.П. Мамрукова, С.К. Герасимова. Гелиосферная модуляция космических лучей высоких энергий. II. Деформация нейтрального слоя // Журнал экспериментальной и теоретической физики, 2007 • Г.Ф. Крымский, П.А. Кривошапкин, В.П. Мамрукова, С.К. Герасимова. Влияние нейтральной поверхности ММП на северо-южную анизотропию космических лучей // Геомагнетизм и аэрономия, №6, 2006 • Г.Ф. Крымский, П.А. Кривошапкин, В.П. Мамрукова, В.Г. Григорьев, С.К. Герасимова. 11– и 22- летние вариации анизотропии галактических космических лучей // Изв. РАН, сер. физ., 2007 • С.А.Стародубцев, А.В.Григорьев, В.Г.Григорьев И.Г.Усоскин, К.Мурсула. //Флуктуации космических лучей и межпланетного магнитного поля в   окрестности фронтов межпланетных ударных волн. // Изв. РАН, сер. физ., 2007

10. Принято в печать: • A.V. Grigoryev, S.A. Starodubtsev, V.G. Grigoryev, I.G. Usoskin, K. Mursula. Fluctuations of cosmic rays and IMF in the vicinity of interplanetary shocks. // Adv.Space Res. 2007. • A.V. Grigoryev, S.A. Starodubtsev, V.G. Grigoryev, I.G. Usoskin, K. Mursula. Evidence for the generation of MHD-turbulence by energetic particles in upstream of an interplanetary shock. // Adv.Space Res. 2007. • В.Е. Тимофеев, Л.И. Мирошниченко, С.Н. Самсонов, Н.Г. Скрябин. Изменения межпланетного магнитного поля и космических лучей под влиянием Юпитера. // Письма в АЖ. 2007. Т.33. №1. • В.М. Дворников, М.В. Кравцова, А.А.Луковникова, В.Е. Сдобнов. О возможности прогноза солнечных протонных событий. // Изв. РАН, сер. физ., 2007 • В.М. Дворников, М.В. Кравцова, А.А.Луковникова, В.Е. Сдобнов Вариации жесткостного спектра космических лучей в период событий января 2005 г. // Изв. РАН, сер. физ., 2007

11. Принято в печать: • М.И.Тясто, О.А.Данилова, Е.С. Вернова, В.М. Дворников, В.Е. Сдобнов. Влияние сильно возмущенной магнитосферы на жесткость геомагнитного обрезания космических лучей. // Изв. РАН, сер. физ., 2007 • Янчуковский В.Л., Филимонов Г.Я., Хисамов Р.З. Атмосферные вариации интенсивности мюонов для различных зенитных углов регистрации. // Изв. РАН, сер. физ., 2007

12. Приложение: Рис. 1. Компонента анизотропии КЛ, направленная поперек силовой линии ММП, по данным нейтронного монитора (НМ), мюонных телескопов на поверхности земли (Т0) и на глубинах 7 (Т7), 20 (Т20), 60 (Т60) м в.э. станции Якутск и Нагоя (ТН); напряженность ММП (В); число солнечных пятен W в зависимости от времени. Знаками «+» и «» отмечены периоды положительной и отрицательной полярности общего магнитного поля Солнца. Заштрихованные области – периоды переполюсовок ОМПС. (ИКФИА)

13. Приложение: Рис.2. Вверху показан пример регистрации космическим аппаратом АСЕ 21 октября 2001г. МУВ, сопровождающейся значительным повышением потока КЛ низких энергий. Внизу показана функция когерентности между данными каналов Р1 (47-65 кэВ) и Р6(0.58-1.06 МэВ) в невозмущенный период I и в области непосредственно перед фронтом МУВ - период времени II. Очевидно, что в эти периоды времени наблюдается существенно разное значение когерентности.

14. Приложение: Рис. 3. Вверху приведен пример другого события регистрации МУВ – практически без повышения потока низкоэнергичных КЛ. Внизу показана функция когерентности между каналами Р1 и Р6 в области перед фронтом МУВ (период III). Из рис. 2 и 3. очевидно различие в поведении спектральных характеристик КЛ. Сделан вывод о возникновении флуктуаций КЛ при взаимодействии потока КЛ с быстрыми магнитозвуковыми волнами, генерированными потоками КЛ низких энергий отраженными и/или ускоренными на фронтах МУВ. (ИКФИА)

15. Приложение: Рис. 4. Временной профиль интенсивности КЛ в энергетическом диапазоне 4 – 9 МэВ в 2004 г. Красными вертикальными линиями отмечены моменты появления предикторов СПС. (ИСЗФ)

16. Приложение: Рис.5. Плотность температурных коэффициентов интенсивности мюонов в атмосфере под различными углами к зениту. (АСФ ГС СО РАН)

17. Приложение: Рис. 6. Вариации температуры различных слоев атмосферы: 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100 и 50мб (кривые 1÷10 соответственно); и среднемассовой температуры (кривая 11), найденные по данным космических лучей (сплошные линии) и результаты прямых измерений (точки). (АСФ ГС СО РАН)

18. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!