Эффекты в космических лучах при спорадических явлениях в гелиосфере

• Автор: Кравцова, Марина Владимировна
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДУЛЯЦИИ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В ГЕЛИОСФЕРЕ
1.1. Функция распределения космических лучей и связанные с ней величины
1.2. Теорема Лиувилля и кинетическое уравнение
1.3. Конвективно-диффузионная модель модуляции космических лучей солнечным ветром
1.4. Модель модуляции космических лучей регулярными электромагнитными полями гелиосферы
1.5. Физическая картина модуляции космических лучей в гелиосфере
ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ПО ДАННЫМ НАЗЕМНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ
2.1. Метод глобальной съемки
2.2. Спектрографический метод
2.3. Метод спектрографической глобальной съемки
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ СПОРАДИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ МЕТОДОМ СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОЙ ГЛОБАЛЬНОЙ СЪЕМКИ
3.1. Вариации функции распределения и жесткости геомагнитного обрезания космических лучей во время форбуш-понижений
3.1.1. Событие в марте 1991 г
3.1.2. События в октябре-ноябре 2003 г
3.1.3. Событие в ноябре 2004 г
3.1.4. Событие в августе 2005 г
3.2. Вариации космических лучей во время GLE
3.2.1 События GLE в августе-октябре 1989 г
3.2.2. Событие GLE 15 июня 1991
3.2.3. Событие GLE 20 января 2005 г
3.2.4. Событие GLE 13 декабря 2006 г
Выводы по пунктам 3.1. и
3.3. О природе всплесков интенсивности низкоэнергичных космических лучей в марте 1986 г
3.4. Особенности вариаций космических лучей в фазе минимума 24 солнечного цикла
3.5. Соответствие результатов расчета экспериментальным данным
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА КОЛИЧЕСТВО ОТКАЗОВ СПУТНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Важное место в исследованиях по физике межпланетного пространства занимает изучение вариаций космических лучей (ЮТ) по наземным наблюдениям на мировой сети станций.
Наблюдаемые на поверхности Земли вариации КЛ являются интегральным результатом различных солнечных, гелиосферных и атмосферных явлений. На поверхности Земли интенсивность КЛ зависит от метеорологических параметров (например, температуры и давления воздуха), состояния геомагнитного поля, электромагнитной обстановки в Солнечной системе и физических условий в Галактике. В соответствии с этим вариации КЛ делят на три класса: I (метеорологического происхождения), II (обусловленные изменениями магнитного поля Земли) и III (связанные с изменениями электромагнитных полей солнечного ветра (СВ), т. е. с солнечной активностью). К III классу вариаций КЛ относятся, в частности, внезапные мощные возрастания потока КЛ, связанные с солнечными вспышками, а также понижения интенсивности КЛ (форбуш-эффекты), которые сопровождаются, как правило, геомагнитными возмущениями.
Данные о солнечных космических лучах (СКЛ) (энергетический спектр, анизотропия, химический состав, времена запаздывания их регистрации на Земле по отношению к моментам генерации на Солнце) важны для выяснения механизмов ускорения частиц в солнечных вспышках и их распространения в межпланетной среде. Вариации галактических космических лучей (ГКЛ) используются для изучения крупномасштабных возмущений в гелиосфере (корональных выбросов массы (КВМ), ударных волн). Эти возмущения, достигая Земли, вызывают геомагнитные бури, которые, в свою очередь, оказывают существенное воздействие на различные стороны жизнедеятельности человека. Наблюдения и исследования вариаций интенсивности СКЛ и ГКЛ являются мощным инструментом как при проведении фундаментальных
ляемые значения ЖГО в данном пункте. Невозможно определение сильной питч-угловой анизотропии в распределении КЛ.
Перечисленные недостатки решены в представленном ниже методе спектрографической глобальной съемки, разработанном в рамках новых представлений о механизме модуляции КЛ в гелиосферы (см. глава 1).
2.3. Метод спектрографической глобальной съемки
В отличие от существующих методов метод СГС позволяет по наземным наблюдениям КЛ на мировой сети станций получать информацию о распределении первичных КЛ по энергиям и питч-углам в ММП. а также об изменениях планетарной системы жесткостей геомагнитного обрезания за каждый час наблюдений [18, 44, 45] и использовать для анализа весь имеющийся комплекс наземной регистрирующей аппаратуры (мировую сеть нейтронных мониторов, расположенных на любых уровнях в атмосфере Земли, наземные и подземные мезонные телескопы и т. д.). Данное обстоятельство позволяет, наряду с фазами первой и второй гармоник питч-угловой анизотропии, определять жесткостной спектр изотропной составляющей и анизотропии, по фазе питч-угловой анизотропии получать информацию об ориентации ММП, а также определять вариации планетарной системы ЖГО за каждый час наблюдений или за меньшие временные интервалы в периоды наземных возрастаний интенсивности КЛ при СПС.
Суть метода состоит в следующем. Если амплитуды вариаций интенсив-тгт< АД
ности первичных КЛ —невелики, то вариации интенсивности вторичных
М Д
частиц — связаны с — следующим соотношением:

л,,,»/') ~
(2.11)
О 0 /?£.(а,р)