1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геомагнетизм и аэрономия
  4. T. 63, № 4, 2023

Геомагнетизм и аэрономия, 2023, T. 63, № 4, стр. 481-487

Явления гистерезиса во взаимосвязи жесткости обрезания космических лучей и параметров магнитосферы во время бури 15 мая 2005 г.

О. А. Данилова 1, *, Н. Г. Птицына 1, **, М. И. Тясто 1, ***

1 Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (СПбФ ИЗМИРАН)
Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: md1555@mail.ru
** E-mail: nataliaptitsyna@ya.ru
*** E-mail: mtyasto@mail.ru

Поступила в редакцию 06.02.2023
После доработки 13.03.2023
Принята к публикации 28.03.2023

Аннотация

Вариации жесткостей обрезания космических лучей (ΔR) в зависимости от параметров солнечного ветра, межпланетного магнитного поля (ММП) и геомагнитной активности исследованы на разных фазах сильной магнитной бури 15 мая 2005 г. Найдено, что траектории ΔR, т.е. последовательные значения, которые принимает ΔR в зависимости от исследуемых параметров, во время главной фазы бури не совпадали с траекториями на восстановительной фазе, что обусловило формирование петель гистерезиса. Наиболее четкие петли гистерезиса сформированы для связи ΔR с Bz-компонентой ММП, плотностью и давлением солнечного ветра, а также Dst-индексом геомагнитной активности. Площадь петель гистерезиса увеличивается с ростом широты станции наблюдения космических лучей.

Ключевые слова: жесткость обрезания, космические лучи, солнечный ветер, магнитосфера, магнитная буря, геомагнитная активность.

Список литературы

  1. – Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи. СПб.: Лань, 592 с. 2009.

  2. – Белов С.М., Зобнин Г.И., Янке В.Г. Kалькулятор жесткостей геомагнитного обрезания космических лучей и траекторий их движения // Изв. РАН. Сер. Физич. Т. 85. № 11. С. 1637–1641. 2021. https://doi.org/10.31857/S0367676521110065

  3. – Гвоздевский Б.Б., Белов А.В., Гущина Р.Т., Ерошенко Е.А., Данилова О.А., Янке В.Г. Особенности долговременных изменений жесткостей геомагнитного обрезания космических лучей наклонных направлений // Proc. XLI Annual Seminar “Physics of Auroral Phenomena”. Apatity. С. 80–83. Polar Geophysical Institute. 2018.

  4. – Гвоздевский Б.Б., Абунин А.А., Кобелев П.Г., Гущина Р.Т., Белов А.В., Ерошенко Е.А., Янке В.Г. Магнитосферные эффекты космических лучей. I. Долговременные изменения жесткостей геомагнитного обрезания для станций мировой сети нейтронных мониторов // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 56. № 4. С. 411–422. 2016.

  5. – Дворников В.М., Сдобнов В.Е. Модификация метода спектрографической глобальной съемки для изучения вариаций планетарной системы жесткостей геомагнитного обрезания // Изв. АН СССР. Сер. Физ. Т. 55. № 10. С. 1988–1991. 1991.

  6. – Кичигин Г.Н., Кравцова М.В., Сдобнов В.Е. Параметры токовых систем в магнитосфере по данным наблюдений космических лучей в период магнитной бури в июне 2015 г. // Солнечно-земная физика. Т. 3. № 3. S. 15–19. 2017. https://doi.org/10.12737/szf-33201702

  7. – Кравцова М.В., Сдобнов В.Е. Спорадические события в космических лучах в первой половине 2012 г.// Солнечно-земная физика. Вып. 23. С. 58–63. 2013.

  8. – Кравцова М.В., Олемской С.В., Сдобнов В.Е. Космические лучи в период Форбуш - эффектов в марте 1989 г. и в марте 1991 г.: спектры вариаций, анизотропия и вариации жесткости геомагнитного обрезания // Геомагнетизм и аэрономия. 2020. Т. 60. № 4. С. 448–456. 2020. https://doi.org/10.31857/S0016794020040082

  9. – Красносельский М.А., Покровский А.В. Системы с гистерезисом. М.: Наука, 271 с. 1983.

  10. – Птицына Н.Г., Данилова О.А., Тясто М.И., Сдобнов В.Е. Влияние параметров солнечного ветра и геомагнитной активности на вариации жесткости обрезания космических лучей во время сильных магнитных бурь // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 59. № 5. С. 569–577. 2019. https://doi.org/10.1134/S0016794019050092

  11. – Птицына Н.Г., Данилова О.А., Тясто М.И. Kорреляция жесткости обрезания космических лучей с параметрами гелиосферы и геомагнитной активности на разных фазах магнитной бури в ноябре 2004 г. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 3. С.281–292. 2020. https://doi.org/10.31857/S0016794020020145

  12. – Птицына Н.Г., Данилова О.А., Тясто М.И. Явления гистерезиса в жесткости обрезания космических лучей во время супербури 7–8 ноября 2004 г.// Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 4. С. 418–427. 2021a. https://doi.org/10.31857/S0016794021040131

  13. – Птицына Н.Г., Данилова О.А., Тясто М.И., Сдобнов В.E. Динамика жесткости обрезания космических лучей и параметров магнитосферы во время различных фаз бури 20 ноября 2003 г. // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 61. № 2. С. 160–171. 2021б. https://doi.org/10.31857/S0016794021010120

  14. – Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. Несущая способность деталей машин. М.: Машиностроение. 354 с. 1975.

  15. – Тясто М.И., Данилова O.A., Вернова Е.С., Птицына Н.Г., Дворников В.М., Сдобнов В.Е., Юччи Н., Паризи М., Виллорези Дж. Жесткости обрезания космических лучей в период магнитных бурь: сравнение магнитосферных моделей // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 44. № 3. С. 296–302. 2004.

  16. – Тясто М.И., Данилова O.A., Дворников В.M., Сдобнов В.E. Отражение параметров солнечного ветра в жесткости геомагнитного обрезания космических лучей в период сильной магнитной бури в ноябре 2003 // Геомагнетизм и аэрономия. Т.48. № 6. С. 723–740. 2008.

  17. – Янчуковский В. Л., Филимонов Г. Я. Результаты многоканальной регистрации космических лучей нейтронным монитором // Изв. РАН. Сер. Физич. Т. 63 №2 С.409–412. 2000.

  18. – Янчуковский В.Л. Параметры магнитосферы по данным наземного мониторинга космических лучей // Интерэкспо геосибирь. Т. 4. № 1. С. 210–214. 2017.

  19. – Adriani O., Barbarino G.C., Bazilevskaya G.N., Bellotti R. et al. PAMELA’s measurements of geomagnetic cutoff variations during the 14 December 2006 // Space Weather. V. 14. № 3. 2016. https://doi.org/10.1002/2016SW001364

  20. – Belov A., Baisultanova L., Eroshenko E., Mavromichalaki H., Yanke V., Pchelkin V., Plainaki C., Mariatos G. Magnetospheric effects in cosmic rays during the unique magnetic storm on November 2003 // J. Geophys. Res. V. 110. A09S20. 2005. https://doi.org/10.1029/2005JA011067

  21. – Bisi M.M., Breen A.R., Jackson B.V. et al. From the Sun to the Earth: The 13 May 2005 coronal mass ejection // Sol. Phys. V. 265. № 1. P 49–127. 2010. https://doi.org/10.1007/s11207-010-9602-8

  22. – Flueckiger E.O., Shea M.A., Smart D.F. On the latitude dependence of cosmic ray cutoff rigidiy variations during the initial phase of a geomagnetic storm // Proc. of the 20th Int. Conf. Cosmic Rays. 2–15 Aug 1987. Moscow. USSR. V. 4. P. 216. 1987.

  23. – Kress B.T., Mertens C.J., Wiltberger M. Solar energetic particle cutoff variations during the 29–31 October 2003 geomagnetic storm // Space Weather. V. 8. S05001. 2010. https://doi.org/10.1029/2009SW000488

  24. – Kress B.T., Hudson M.K., Selesnick R.S., Mertens C.J., Engel M. Modeling geomagnetic cutoffs for space weather applications // JGR Space physics V. 120. № 7. P. 5694–5702. 2015. https://doi.org/10.1002/2014JA020899

  25. – Kudela K., Bucik R., Bobik P. On transmissivity of low energy cosmic rays in the disturbed magnetosphere // J. Adv. Space Res. V. 42. № 7. P. 1300–1306. 2008.

  26. – Leske R.A., Mewaldt R.A., Stone E.C., von Rosenvinge T.T. Observations of geomagnetic cutoff variations during solar energetic particle events and implications for the radiation environment at the space station // J. Geophys. Res. V. 106. P. 30011–30022. 2001. https://doi.org/10.1029/2000JA000212

  27. – McCracken K.G., Rao U.R., Shea M.A. The trajectories of cosmic rays in a high degree simulation of the geomagnetic field // M.I.T. Tech. Rep. 77. Lab. Nucl. Sci. and Eng., Mass. Inst. of Technol. Cambridge. 146 p. 1962.

  28. – Shea M.A., Smart D.F., McCracken K.G. A study of vertical cutoff rigidities using sixth degree simulations of the geomagnetic field // J. Geophys. Res. V. 70. P. 4117–4130. 1965.

  29. – Tsyganenko N.A. A model of the near magnetosphere with a dawn-dusk asymmetry: 1. Mathematical structure // J. Geophys. Res. V. 107. A8. P. 1176. 2002a. https://doi.org/10.1029/2001JA000219

  30. – Tsyganenko N.A. A model of the near magnetosphere with a dawn-dusk asymmetry: 2. Parametrization and fitting to observation. // J. Geophys. Res. V. 107. A8. P. 1179. 2002b. https://doi.org/10.1029/2001JA000220

  31. – Tsyganenko N.A., Sitnov M.I. Modeling the dynamics of the inner magnetosphere during strong geomagnetic storms // J. Geophys. Res. V. 110. A03208. 2005. https://doi.org/10.1029/2004JA010798

  32. – Tyasto M.I., Danilova O.A., Ptitsyna N.G., Sdobnov V.E. Variations in cosmic ray cutoff rigidities during the great geomagnetic storm of November 2004 // Adv. Space Res. V. 51. № 7. P. 1230–1237. 2013. https://doi.org/10.1016/j.asr.2012.10.025

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геомагнетизм и аэрономия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал