Файл: Алания М.В. Квазипериодические вариации космических лучей.pdf

обладают различные данные наблюдения. Помимо других методов, которые широко освещены в литературе плп при­

ошибки данных наблюдений. Однако, здесь нам хотелось бы все же заметить, что применение формулы (1, 2) при осред­ нении данных наблюдения необходимо особенно в тех слу­ чаях, когда ошибки а, различных приборов существенно от­ личаются между собой, а исследуемые эффекты в измене­ ниях интенсивности космических лучей весьма близки к са­

§ 2. Определение ошибок данных наблюдений нейтронной и жесткой компоненты интенсивности космических лучей

В § I этой главы было показано, что для нахождения средних значений I данных наблюдений разных станций по формуле:

11

п

V v r -

п

i = \

Прежде всего необходимо точное определение самих оши­ бок. ог данных наблюдений, Как показало наше исследова­

ние [15], реальные ошибки двухчасовых значений резко от­ личаются от статистических ошибок, которые приводятся в публикуемых данных [16] и используются при различных оценках физических величин. Хорошо известно, что приборы непрерывной регистрации интенсивности космических лучей, обладающие конечной эффективной площадью приема, ха­

рактеризуются статистическими ошибками ст = 100/] «%, где п — среднее число частиц, зарегистрированных за единич­ ный интервал времени измерения без учета аппаратурного ВЛИЯНЛ1Я. Вероятность того, что за данный интервал време­ ни будет зарегистрировано п частиц (в предположении их независимости, это справедливо в первом приближении для нейтронных мониторов, счетчиковых телескопов и ионизаци­ онных камер), определяется распределением Пуассона. Од­ нако, для больших л, Пуассоновское распредление можно заменить распределением Гаусса.

Учитывая, что флюктуация интенсивности (в относи­ тельных единицах)

л — и

п

распределение по / будет иметь вид

Прежде всего найдем закон распределения эксперимен­ тальных значений по данным наблюдений различных стан­ ций. Мы проанализировали данные двухчасовых наблюдений нейтронной компоненты за период МГГ по ст. Клаймакс, Норпкура п ооре,д1Н0Ш1ые данные жесткой компоненты по ст. Токио и Норпкура.

12

В области малых изменений /, обусловленных в основ­ ном флуктуациями статистического характера, можно утвер­ ждать, что распределение по экспериментальным данным WaKc,i. должно быть близким к теоретическому распределе­ нию WTeor., которое определяется согласно выражению (1.2.2). На рис. 3 представлены кривые зависимости 1пЩп, й) Для различных отклонений I, согласно данным

Рис. 3. Логарифм теоретического и экспериментального частотного распре-

п —■п

деления разностей типа / = —— интенсивности космических лучей по дан-

п

ным нейтронной компоненты станций Клаймакс и Норикура и по осредненным данным жесткой компоненты станций Токио и Норикура.

Кривые, проведенные через черные точки, соответствуют экспериментально­ му частотному распределению, а кривые проведенные через кружки соответ­ ствуют теоретическому частотному распределению.

Обозначения: по оси ординат отложен InW(n, п), а по оси абсцисс валнчи-

п — п

на разности типа I = ——— в процентах.

п

нейтронной компоненты станций Клаймакс, Норикура и осрвдненньш данным жесткой .компоненты станций Токио—Но­ рикура. На этом же рисунке также приведены теоретически

13

среднего эффективного счета я, примет следующий вид:

(1.2.4)

п= (2[ln.W(o)~InW(l)})/P

Рис. 4. Изменение отношения In(lPai«:ii. /НПсор. )

п—п

в зависимости от величины разности типа 1= — —

п

14

ria рис. 4. (кривые 1,2,3) показаны In (И7ТС0Г. /W3Kzn. ) соот­ ветственно для ст. Клаймакс, Норикура и Токио-Норикура. Лег­ ко заметить, что в области / Пт 1 % для ст. Клаймакс и Нори­ кура

Wmv.

Что же касается осреднениых значений жесткой компо­

факторы, не связанные со статистическими флюктуациями.

сами, которые в конечном счете обуславливают реальные ва­ риации космических лучей.

Согласно [16], статистическая ошибка двухчасовых изме­ рений для ст. Клаймакс составляет 0,12%, а для ст. Нори­ кура — 0,21%- Анализ же экспериментальных кривых час­ тотного распределения, приведенных на рис. 3 дает соответст­ венно значения 0,28% и 0,29% для ст. Клаймакс и Норнкура, т. е. существенно больше чем принимается в [163. Ана­ логичный вывод получается для осреднениых данных жест­ кой компоненты станций Токпо-Норпкура. Подобный анализ был проделан для данных наблюдений ряда приборов (ней­

согласии с работой [17], в которой а определялось по раз­ ностям показаний двух станций. Однако следует отметить, что метод, используемый в [17] для расчета ошибок данных наблюдения, относительно ограничен, так как не всегда уда­ ется подбирать необходимую для данного метода пару стан­ ций, близко расположенных друг от друга. Методом же, который был изложен здесь, можно определить реальные ошибки данных наблюдения для любой конкретной станции, независимо от другой.

15

Обозначения: ММ— нейтронный монитор

дического характера часто используется метод гармоническо­ го анализа.

Частотное распределение амплитуд и фаз первых и вто­ рых гармоник солнечно-суточных вариаций определялись по экспериментальным данным в ряде работ [18, 19, 20]. Ам­ плитуда и фаза гармоник имеют определенное распределе­

ние, обусловленное, по-существу, двумя факторами:

1. Действительными изменениями электромагнитных ус­ ловий в межпланетном пространстве и в магнитосфере Зем­ ли, определяющих вариации космических лучей.

2. Флуктуациями значений интенсивности космических лучей, обусловленными, главным образом, ошибками ста­ тистического и аппаратурного характера. Представляет ин­ терес определить, .каковы в наблюдаемых вариациях доли

16