Диагностика магнитосферы по наблюдениям солнечных космических лучей и энергичных частиц

• Автор: Гвоздевский, Борис Борисович
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 117 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Г лава 1. Программно-аппаратные средства получения и обработки данных по

космическим лучам и магнитосферньм энергичным частицам

1.1. Принцип регистрации нейтронов в стандартном нейтронном мониторе ••

1.2. Основные предпосылки к созданию новой системы регистрации данных на станции космических лучей в Апатитах

1.3. Система сбора и обработки данных на СКЛ Апатиты

Интерфейсный модуль

Компьютер Регистратор и программа сбора данных Monitor

Файл данных
Компьютер Анализатор и программа CRD_Processing
Компьютер Сервер, публикация данных в Интернете, программа Request
1.4. Методика расчёта траекторий энергичных частиц в магнитном поле Земли •
1.5. Данные спутников серии NOAA, программы их обработки и визуализации • 27 Результаты 1-ой главы
Глава 2. Релятивистские солнечные протоны в магнитосфере Земли
2.1. Основные характеристики событий РСП
2.2. Две компоненты РСП на примере события 29.09.1989 г
2.3. Модель генерации РСП для события 29.09.1989 г
2.4. Влияние внутримагнитосферных аномалий на расчётные траектории релятивистских протонов
2.5. Прямое проникновение анизотропного потока СКЛ в послеполуденном секторе магнитосферы по данным близко расположенных нейтронных мониторов
Наземное возрастание СКЛ 2 мая 1998 г
Наземное возрастание СКЛ 14 июля 2000 г
Другие примеры разницы в наземном возрастании СКЛ в послеполуденном секторе на близлежащих станциях
Прямое проникновение анизотропного потока СКЛ как возможная причина различий в наземных возрастаниях на ст. Апатиты и Оулу • • •
Результаты 2-ой главы
Глава 3. Энергичные частицы в магнитосфере Земли
3.1. Физические основы изотропного высыпания энергичных частиц

3.2. МТ-индекс - новый индекс, характеризующий конфигурацию магнитосфер-ного хвоста
3.3. Протонные высыпания экваториальнее изотропной границы
3.4. Рассеяние на токовом слое как механизм высыпания авроральных протонов
3.5. Квазидрейфовое движение высокоэнергичных частиц в магнитосфере Земли104 Результаты 3-ей главы
Заключение
Список литературы

Введение
Диссертация посвящена развитию методов диагностики магнитосферы Земли по данным энергичных частиц солнечного и магнитосферного происхождения. Для исследования используются наземные наблюдения на нейтронных мониторах, регистрирующих космические лучи, а также наблюдения магнитосферных энергичных частиц на низкоорбитальных спутниках. Энергичные частицы, являясь трассерами силовых линий магнитного поля и его неоднородностей (структурных элементов) являются мощным диагностическим средством состояния магнитосферы и дают возможность исследовать её структуру.
Актуальность темы. Магнитосфера Земли представляет собой сложное образование, состояние которого контролируется как внешними факторами (характеристики солнечного ветра и ММП), так и внутренними (изменение наклона геомагнитной оси и пр.). Исследования структуры магнитного поля Земли имеет фундаментальное значение для солнечно-земной физики. Магнитное поле контролирует движение энергичных частиц, динамику и распределение плазмы в магнитосфере, а также определяет целый комплекс явлений в ионосфере (вторжение частиц, электрические токи, изменение ионизации). Магнитное поле испытывает сильные и сложные изменения с характерными временами порядка единиц-десятков минут. Чтобы непосредственно отслеживать такие изменения в глобальном масштабе, потребовалось бы множество спутников в различных частях магнитосферы, что пока недоступно. А имеющиеся на сегодняшний день модели магнитосферы недостаточно совершенны, они дают некую усреднённую картину, не всегда точно описывающую состояние магнитосферы во всех её частях. Дополнительную информацию о мгновенной конфигурации магнитосферы можно получать из наземных наблюдений космических лучей и потоков энергичных частиц на низкоорбитальных спутниках. Развитию этих идей и методов диагностики магнитосферы по наблюдениям космических лучей и энергичных частиц посвящена данная диссертационная работа.
Целью работы являлось развитие методов диагностики конфигурации магнитного поля Земли по наблюдениям солнечных космических лучей и энергичных частиц магнитосферного происхождения. В соответствии с этой целью ставились следующие задачи:
- Создание информационной системы станции космических лучей, отвечающей современным требованиям к экспериментальным данным по космическим лучам: максимальное временное разрешение, возможность оперативного анализа и диагностики

Событие РСП 6.11.1997 г. Данные нейтронных мониторов Апатиты (1), Оулу (2) и Москва (3).
26 мая 27 мая
Рис.2.2а
Событие РСП 26.05.1990 г. на фоне Форбуш-эффекта. Данные нейтронного монитора (вверху) и мюонного телескопа (внизу) в Апатитах. Треугольником отмечен момент ЭС в 20:36 ИТ.
Рис.2.
Событие РСП 14.07.2000 г. на фоне Форбуш-эффекта. Данные нейтронного монитора в Апатитах