Файл: Алания М.В. Квазипериодические вариации космических лучей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.07.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 0
Весь анализируемый |
период был разбит па три участка |
|||||||
(см. рисунки). |
I — эпоха |
макепмума солнечной |
активности |
|||||
i рис. |
15 . |
июль |
1957 г .- -август |
1960 г., соответствующая |
||||
1389—1431 |
оборотам |
Сол |
|
|
|
|||
нца); |
II —эпоха |
спада |
сол |
|
|
|
||
нечной активности (рис. |
16), |
|
|
|
||||
январь 1960г.—июль 1962г., |
|
|
|
|||||
соответствующая |
1423 — |
|
|
|
||||
1456 оборотам Солнца); Ill- |
|
|
|
|||||
эпоха вблизи минимума сол |
|
|
|
|||||
нечной активности |
(август |
|
|
|
||||
1962 г.—июнь 1963 г., |
со |
|
|
|
||||
ответствующая 1433 —1468 |
|
|
|
|||||
оборотам Солнца) (рис. |
17). |
|
|
|
||||
Критерием для такого рода |
|
|
|
|||||
деления анализируемого пе |
|
|
|
|||||
риода послужило то, что на |
|
|
|
|||||
указанных участках измене |
|
|
|
|||||
ния |
солнечной |
активности |
|
|
|
|||
наиболее ярко обнаружива |
|
|
|
|||||
лась |
корреляционная связь |
|
|
|
||||
между изменениями R ^ j+m |
|
|
||||||
и Rf,j, где//)—эффективнее |
|
|
|
|||||
время (в оборотах Солнца), |
|
|
|
|||||
определяющее |
запаздыва |
|
|
|
||||
ние |
максимальной |
ампли |
|
|
||||
туды первой гармоники 27- |
Рис. К |
Коэффициенты |
корреляции |
дневного фурье—анализа ва |
rN\v(m) между RMj+m (по данным стан |
|||
риаций космических лучей |
ции Клан.макс) и RW |
для |
различных |
|
относительно максимальной |
||||
сдвигов т (в оборотах Солнца), для учас |
||||
амплитуды 27-дневных ва |
||||
тка максимальной солнечной |
активности |
|||
риаций чисел солнечных |
(июль 1057 г.—август |
1960 |
г, обороты |
пятен W. Для каждого уча- |
Солнца 1389— 1431) |
||
стка были вычислены коэффициенты |
корреляции между ампли |
||
тудами R *hm и R^j. |
|
|
|
Анализ показывает, что |
отрицательные экстремальные |
||
значения |
коэффициентов корреляции |
rNW(m) достигаются при |
|
сдвигах |
тта —11 оборотам |
Солнца (для эпохи максимума |
4. М. В. Алания, Л. X. Шаташвпли |
49 |
г |
г |
Рис. 1S. То же самое, что и па рис. |
Рис. |
17. То же 'самое,'"чтсГн'иа рис. |
|||
15, только для участка спада солнеч- |
15, |
только для участка вблизи |
Мини |
||
ной активности (январь 1930 г.— июль |
мума солнечной |
активности |
(август |
||
1962 г., интервал |
оборотов Солнца |
1932 г.— июль |
1963 г., интервал обо- |
||
1423— |
1456) |
|
ротов Солнца 1433—1438). |
солнечной активности), тзаи =7 (для эпохи спада солнечной активности) п тзш= 5 (для эпохи вблизи минимума солнеч ной активности). Следует подчеркнуть, что тзап =5 полу чено для периода 1433—1468 оборотов Солнца, однако для следующих 10—12 оборотов Солнца это значение т3„п =5 сохраняется. Кроме отрицательных экстремальных значений гмм, наблюдаются также п положительные экстремальные значения (правда, несколько меньшие), при т ~ 3 4 сол нечным оборотам.
50
Если считать, что для всех участков выбранного периода времени скорость спокойного солнечного ветра магнитных неоднородностей и — 400 км/сек = 9,3-1013 см/27 суток, и предположить, что не меняется существенно с удалением неоднородностей от Солнца, то можно оценить радиус эф фективного объема асимметричного солнечного ветра, обус лавливающего 27-дневные вариации космических лучей г0~ м-77ц„п, где т,шп соответствует времени запаздывания в обо
ротах Солнца12. |
|
|
|
пЬю |
|
|
|
|
|
|
Возникает |
вопрос, |
какое |
следует брать |
— соот |
||||||
ветствующее |
отрицательным или |
положительным |
экстре |
|||||||
мальным значениям |
rA,w. В первом |
случае нз |
приведенных |
|||||||
выше значений |
тэт следует, |
что для |
периода |
максимума |
||||||
солнечной |
активности |
г0« |
120 а. |
е. для периода спа |
||||||
да солнечной активности г0~ |
80 а. е., |
для |
периода |
вблизи |
||||||
минимума солнечной |
активности г0 = |
60 а. е.а). |
|
|
||||||
Аналогичные расчеты были проделаны по данным стан |
||||||||||
ции Нор'нкура. |
Результаты |
анализа |
по |
данным |
станции |
Клаймакс и Норпкура полностью совпали. Таким образом, можно утверждать, что эффективный объем асимметрично го солнечного ветра не зависит от энергии регистрируемых частиц первичного космического излучения в интервале жесткостей частиц от 3 до 10 Бв. Важно отметить, что эффективные объемы солнечного ветра, вычисленные, таким образом, согласно 27-дневным вариациям, существенно не от
личаются от эффективного объема солнечного ветра магнит ных неоднородностей, найденного нз анализа 11-летннх ва
риаций космических лучей [91].
Если в качестве т1ап брать значение, соответствующее положительным экстремальным значениям rNW (что физи чески, пожалуй, более правильно, поскольку большим изме
нениям |
W следует ставить в |
соответствие большие измене- |
||
1 Как следует из анализа гистерезисных |
явлении в космических лу |
|||
чах [7], получаемое |
нз этой оценки |
следует увеличить примерно вдвое. |
||
2 Эти |
значения |
были получены |
в предположении, что и не меняется |
|
с солнечной активностью. Если же |
учесть, что |
и с уменьшением солнеч |
||
ной активности, по-видимому, также |
несколько |
уменьшается, то следует |
ожидать еще большего изменения г0 с 11-летним циклом.
51
1111я /V; |
наличие больших отрицательных значений rA,w мо |
||||
жет быть |
связано со |
спиральным |
характером |
изменения |
|
27-дневных |
вариации |
с солнечной |
активностью [90], то г0 |
||
будет |
почти в 3 раза |
меньше. Но |
поскольку |
согласно [7]. |
изданных по 11-летнпм вариациям космических лучен сле дует, что размеры полного объема модуляции г0 = 100 а. е., то полученный результат означает, что объем, занятый спи ральным межпланетным магнитным полем (обуславливаю
щий 27-дневные |
вариации космических лучен), существен |
но меньше объема солнечного ветра. |
|
Выше были |
оценены размеры области модуляции 27- |
дневных изменений, лишь, для трех эпох солнечной актив ности н было показано, что в разные эпохи солнечной ак тивности размеры асимметричной части солнечного ветра могут быть различными. Очевидно является интересным проследить изменения размеров асимметричной части сол нечного ветра более дифференцированно, т. е. определить изменение размеров ветра в функции времени за весь пе риод МГГ — МГС (с июля 1957 по декабрь 1965 г.). В ка честве исходных данных опять-таки, были взяты числа сол
нечных пятен |
Вольфа |
W и данные |
нейтронной |
компоненты |
|
N космических |
лучей |
ст. |
Клаймакс |
всего за/И,= 107 оборо |
|
тов Солнца. Критерием |
определения размеров |
солнечного |
|||
ветра избрали |
время |
запаздывания |
максимума |
амплитуды |
27-дневных вариаций космических лучей относительно мак
симума |
амплитуды |
27-дневных |
изменений |
параметра |
W. |
||||||
Были |
найдены |
гармонические |
коэффициенты |
27-дневного |
|||||||
фурье-разложенпя |
среднесуточных |
значений |
параметров |
W |
|||||||
и JN, поскольку трудно было определить |
|
эксперименталь |
|||||||||
ные значения коэффициентов корреляции |
rNW, |
были пред |
|||||||||
варительно |
осреднены коэффициенты |
первых |
гармоник |
||||||||
Фурье av |
Ьх |
методом скользящих |
|
средних с |
периодом т = 6 |
||||||
оборотом |
Солнца. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
После |
такой |
предварительной |
процедуры заметно, |
что |
должно существовать, как правило, некоторое запаздывание во времени (сдвиг в оборотах Солнца) максимумов ампли туд 27-дневных вариаций параметра N относительно пара метра W. Однако для более четкого определения сдвигов бы ли дополнительно осреднены (для близких эпох солнечной
активности) |
полученные |
серии |
коэффициентов корреляции |
|
г';ГЛгмежду |
амплитудами |
27-дневных гармоник #}*„ и Rfi |
||
где £ = 0, |
1, |
2,.... (ш -(т + я)), я |
число коррелирующих эле |
ментов34. Критерием для отсора участков К (солнечной активно
сти) осреднения послужило сходство |
кривых |
функции |
r'{lN. В |
|||
силу этого |
число |
кривых, используемых при осреднении, для |
||||
различных эпох стало различным: |
|
|
|
|||
I период осреднения1К х= 14-12 VI период сере; нения Кв |
42 -=-51 |
|||||
II |
1 |
“ |
К2= 134-17 VII |
|
/\, = 52 4-58 |
|
III |
и |
1 |
/С3= 18-S-26 VIII |
„ |
/<■„ = 55 4- 64 |
|
IV |
1 |
|
/\4 = 27-=-32 IX |
|
/<■„ = 65 4-77 |
|
V |
1» |
5) |
К &= 334-41 X |
|
Оi! |
со *1' со |
Результаты осреднения кривых функции !'кк{т) пред ставлены па рис. 18. Видно, что: 1) максимум амплитуды 27-дневных вариаций космических лучен, как правило, за-
Рис. 18. Коэффициенты корреляции rfViV |
между первыми |
||
гармониками Р ^ ;+ш (по данным ст. |
Клаймакс) и RYi |
27- |
|
диевпого фурье-разложения параметров |
IP и .V для различ |
||
ных сдвигов т (в оборотах Солнца) |
для эпох 1\с солнеч |
||
ной активности ( е = 1 ,2 ,3 ....... 10). /<\ |
-соответствует |
эпо |
|
хе максимума солнечной активности, |
К ха—эпохе минимума |
солнечной активности
паздьивает относительно соответствующих максимумов числа
солнечных |
пятен; |
2) |
это |
запаздывание |
существенно за |
||||
3 |
Анализ |
показал, |
что |
в нашем |
случае вполне |
достаточно |
брать |
||
я = Ю; |
i = 0 соответствует |
1391 обороту Солнца по Керрннгтону. |
|
||||||
4 |
Числа К = 1. |
2, 3, .... |
87, соответствующие различным эпохам сол |
||||||
нечной |
активности, |
мы |
даем для случаев нулевых сдвигов (т== 0), |
К. = 1 |
|||||
соответствует |
началу |
МГГ, К =87 |
— |
концу МГС. |
|
|
53