Модуляция космических лучей при энергиях нейтронного монитора

Рубрика: 
Астрономия и астрофизика
Мишра, РА, Мишра, РК
Косм. наука технол. 2008, 14 ;(3):019-028
https://doi.org/10.15407/knit2008.03.019
Язык публикации: английский
Аннотация: 
Рассмотрены результаты исследования первых трех гармоник интенсивности космических лучей в геомагнетично спокойные дни за период 1981 -1993 гг. для станций нейтронного мониторинга Дип Ривер и Инувик, которые характеризуются средней и низкой предельной жесткостью. В спокойные дни амплитуда первой гармоники остается высокой для нейтронного монитора в Дип Ривер который имеет среднюю предельную жесткость, если сравнить с нейтронным монитором станции Инувик, характеризующейся низкой предельной жесткостью. Для обеих нейтронных мониторов в годы минимума солнечной активности, суточная амплитуда существенно уменьшается, а фаза смещается в сторону более ранних часов. Амплитуда второй гармоники значительно увеличилось во время минимума солнечной активности, как и во время ее максимума, в случае станции Дип-Ривер и остается низкой во время максимума солнечной активности для монитора станции Инувик. Вместе с тем, для обеих станций фаза смещается в сторону более ранних часов в период солнечного максимума. Амплитуда третьей гармоники существенно возрастает во время минимума солнечной активности на станциях Дип-Ривер и Инувик, тогда как фаза не показывает никаких существенных свойств и колеблется с достаточно высокой частотой. Амплитуда полусуточной и третичной анизотропии показывает четкую положительную корреляцию, в то время как амплитуда и фаза очень слабо коррелируют со скоростью солнечного ветра в спокойные дни на станции Дип-Ривер течение 1981 -1993 гг. Скорость солнечного ветра главным образом остается в пределах 350-425 км/с, то есть в спокойные дни имеет примерно среднее значение. Для обеих станций нейтронного мониторинга со средним и низким порогом предельной жесткости амплитуда и направление анизотропии в спокойные дни слабо зависят от высокоскоростных потоков солнечного ветра. Амплитуда, как и направление, второй гармоники показывает четкую антикореляцию с межпланетным магнитным полем Bz и с произведением V´Bz в спокойные дни на станции Дип-Ривер. Вместе с тем на станции Инувик направление второй и третьей гармоники показывает четкую антикореляцию с межпланетным магнитным полем Bz и произведением Vx´Bz в спокойные дни.
Ключевые слова: амплитуда, гармоника, космические лучи, нейтронный монитор
 
Полный текст (PDF)
References: 
1.  Agrawal S. P., Ananth A. G., Bemalkhedkar M. M., Kargathra L. V., Rao U. R. High-energy cosmic ray intensity increase of non-solar origin and the unusual Forbush decrease of August 1972 // J. Geophys. Res.— 1974.—79.—P. 2269—2280.
2.  Agrawal S. P., Pathak S. P., Mishra B. L. // 18th Int. Cosmic Ray Conf.—1983.—3.—P. 304—307.
3.  Ahluwalia H. S. Is there a twenty-year wave in the diurnal anisotropy of cosmic rays // Geophys. Res. Lett.—1988.— 15.—P. 287—290.
4.  Ahluwalia H. S., Fikani M. M. // 25th Int. Cosmic Ray Conf.—1997.—2.—P. 125—128.
5.  Ahluwalia H. S., Riker J. F. Secular changes in the upper cut-off rigidity of the solar diurnal anisotropy // Planet. Space Sci.—1987.—35.—P. 39—43.
6.  Alania M. V., Iskra K., Modzelewska R., Siluszyk M. The Galactic Cosmic Ray Intensity and Anisotropy Variations for Different Ascending and Descending Epochs of Solar Activity // 29th Int. Cosmic Ray Conf.—2005.—2.— P. 219—222.
7.  Amenomori M., et al. Two-dimensional observations on TeV Cosmic-ray large scale anisotropy using the Tibet Air Shower Array // 29th Int. Cosmic Ray Conf.—2005.—2.— P. 49—52.
8.  Axford W. I. The modulation of galactic cosmic rays in the interplanetary medium // Planet. Space Sci.—1965.— 13.—P. 115.
9.  Axford W. I. Anisotropic diffusion of solar cosmic rays // Planet. Space Sci.—1965.—13.—P. 1301.
10.  Ballif J. R., Jones D. E., Coleman P. J. Further evidence on the correlation between transverse fluctuations in the interplanetary magnetic field and Kp II J. Geophys. Res.—1969.—74.—P. 2289—2301.
11.  Belov A. V., Guschina R. Т., Yanke V. G. On Connection of Cosmic Ray Long Term Variations with Solar-Helios-pheric Parameters // 26* Int. Cosmic Ray Conf.—1999.— 7.—P. 175—178.
12.  Bieber J. W., Evenson P. // 25th Int. Cosmic Ray Conf.—1997.—2.—P. 81—84.
13.  Braun J. Engler, Horandel J. R., Milke J. Solar modulation of cosmic rays in the energy range from 10 to 20 GeV // 29th Int. Cosmic Ray Conf.—2005.—2.—P. 135—138.
14.  Burlaga L. F., Ness N. F. Magnetic field strength distribu­tions and spectra in the heliosphere and their significance for cosmic ray modulation: Voyager 1, 1980—1994 // J. Geophys. Res.—1998.—103.—P. 29719—29732.
15.  Bussoletti E., Eldo-Celes/Esro-Cers Scient // Techn. Rev.—1973.—5.—P. 285.
16.  Chapmen S., Bartels // Geomagnetic II. — Oxford: Univ. Press, 1940.
17.  Dorman L. I., Kaminer N. S., Kuj'micheva A. E., Mymrina N. V. Features of diurnal variations of cosmic rays in high-speed streams of the solar wind // Geomagn. and Aero.—1984.—24.—P. 546—551.
18.  El-Borie M. A., Sabbah I., Darwish A., Bishara A. // 24th Int. Cosmic Ray Conf.—1995.—4.—P. 603—606.
19.  Forbush Schott E. Cosmic ray diurnal anisotropy 1937— 1972 // J. Geophys. Res.—1979.—78.—P. 7933—7941.
20.  Forman M. A., Gleeson L. J. Cosmic ray streaming and anisotropies // Astrophys. Space Sci. —1975.—32.— P. 74—94.
21.  Fujimoto K., Kojimatt K., Munakami K. Cosmic Ray Intensity Variations and Solar Wind Velocity // 18* Int. Cosmic Ray Conf.—1983.—3.—P. 267—270.
22.  Hashim A., Thambyahpillai H. Large amplitude wave trains in the cosmic ray intensity // Planet. Space Sci.—1969.— 17.—P. 1879—1889.
23.  Iucci N., Paris, M., Storini M., Villoresi G. The behavior of the cosmic-ray equatorial anisotropy inside fast solar-wind streams ejected by coronal holes // Nuovo cim.—1983.— 6C—P. 145—148.
24.  Iucci N., Parisi M., Storini M., Villoresi G. High-speed solar-wind streams and galactic cosmic-ray modulation // Nuovo cim.—1979.—2C—P. 421—438.
25.  Jadhav D. K., Shrivastava M., Tiwari A. K., Shrivas-tava P. K. Study of semi-diurnal variation of cosmic rays during days of high amplitude wave trains // 18* Int. Cosmic Ray Conf.—1983.—3.—P. 337—340.
26.  Kaminer N. S., Kuzmicheva A. E., Mymrina N. V. Cosmic-ray anisotropy near the boundary of a high-speed solar-wind stream // Geomagn. and Aero. —1981.—21.— P. 424—427.
27.  Kane R. P. Diurnal anisotropy of cosmic ray intensity // J. Geophys. Res.—1970.—75.—P. 4350—4353.
28.  Kane R. P. Relationship between interplanetary plasma parameters and geomagnetic Dst // J. Geophys. Res.— 1974.—79.—P. 64—72.
29.  Kondoh K., Hasebe N., Doke Т., et al. Galactic Cosmic Ray and Recurrent Enhancement of Solar Wind Velocity // 26th Int. Cosmic Ray Conf.—1999.—7.—P. 179—182.
30.  Kozyarivsky V. A., Lidvansky V. A., Petkov V. В., Tulupova T. I. Mean Diurnal Variations of Cosmic Ray Intensity as Measured by the Baksan Surface and Underground Detectors // 29 Int. Cosmic Ray Conf.—2005.— 2.—P. 93—96.
31.  Kumar S., Agarwal R., Mishra R., Dubey S. K. A new concept of analysis of solar daily variation in cosmic ray intensity // 27th Int. Cosmic Ray Conf.—2001.—3.— P. 3966—3969.
32.  Kumar S., Chauhan M. L., Dubey S. K. Effect of interplanetary turbulences causing high/low amplitude anisotropic wave trains in CR intensity // Sol. Phys.—1999.— 176.—P. 403—415.
33.  Kumar S., Gulati U., Khare D., et al. // Study of 22-year periodicity in cosmic ray diurnal anisotropy on quiet days // J. Pure and Appl. Phys.—1993.—5.—P. 276—285.
34.  Kumar S., Shrivastava S. K., Dubey S. K., et al. Effect of solar poloidal magnetic field reversal on diurnal anisotropy of cosmic ray intensity on quiet days // Ind. J. Radio and Space Phys.—1998.—27.—P. 236—240.
35.  Kumar S., Yadav R. S. // 17th Int. Cosmic Ray Conf.— 1981.—10.—P. 242—245.
36.  Lockwood J. A., Webber W. R. Observations of the dynamics of the cosmic ray modulation // J. Geophys. Res.—1984.—89.—P. 17—25.
37.  Mavromichalaki H. // Astrophys. Space Sci.—1979.— 80.—P. 59.
38.  McCraken K. G., Rao U. R. A survey of the diurnal anisotropy // 9th Int. Cosmic Ray Conf.—1965.—1.— P. 213—216.
39.  McCraken K. G., Rao U. R., Ness N. F. The inter-relationship of cosmic ray anisotropies and the interplanetary magnetic field // Astron. J.— 1968.—73.—P. 70.
40.  Moraal H., Caballero-Lopez R. A., McCracken K. G., Humble J. E. An explanation for the unusual cosmic ray diurnal variation in 1954 // 29* Int. Cosmic Ray Conf.— 2005.—2.—P. 105—108.
41.  Munakata K., Mori S., Ryu J. Y., et al. High-speed solar wind stream and modulation of cosmic ray anisotropy // 20th Int. Cosmic Ray Conf.—1987.—4.—P. 39—42.
42.  Owens A. J., Kash M. M. // J. Geophys. Res.—1976.— 81.—P. 3471.
43.  Parker E. N. Theory of streaming of cosmic rays and the diurnal variation // Planet. Space Sci.—1964.—12.— P. 735.
44.  Pomerantz M. A., Agrawal S. P., Potnis V. R. // J. Frank. Inst—1960.—269.—P. 235.
45.  Rao U. R. Solar modulation of galactic cosmic radiation // Space Sci. Rev.—1972.—12.—P. 719.
46.  Rao U. R., Ananth A. G., Agrawal S. P. Characteristics of quiet as well as enhanced diurnal anisotropy of cosmic radiation // Planet. Space Sci.—1972.—20.—P. 1799.
47.  Richardson I. G., Cane H. V., Wibberenz G. // J. Geophys. Res.—1999.—104.—P. 12549.
48.  Sabbah I. // J. Geophys. Res.—1996.—101.—P. 2485.
49.  Sabbah I. Magnetic cycle dependence of the cosmic ray diurnal anisotropy // Sol. Phys.—1999.—188.—P. 403— 417.
50.  Sabbah I. The influence of transient solar-wind events on the cosmic-ray intensity modulation // Can. J. Phys.— 2000.—78.—P. 293—302.
51.  Sabbah I. The role of interplanetary magnetic field and solar wind in modulating both galactic cosmic rays and geomagnetic activity // Geophys. Res. Lett.—2000.—27, N 13.—P. 1823—1826.
52.  Sabbah I., Darwish A. A., Bishara, A. A. Characteristics of two-way cosmic ray diurnal anisotropy // Sol. Phys.— 1998.—181.—P. 469-477.
53.  Sheeley N. R., Swanson E. Т., Wang T. M. // J. Geophys. Res.—1991.—96.—P. 861.
54.  Sikripin G. V., Mamrukova V. P. // Izvestia of Russian Acad. Sci., Ser. Phys.—1993.—57, N 7.—P. 51.
55.  Tiwari A. K. // 24th Int. Cosmic Ray Conf.—1995.—3.— P. 948—951.
56.  Tiwari A. K. // Ph. D. thesis. — A.P.S. University, Rewa, India, 1994.

57.  Venkatesan D., Badruddin B. Cosmic ray intensity variations in the 3-dimensional heliosphere // Space Sci. Rev.—1990.—52.—P. 121.