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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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