Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://solarwind.cosmos.ru/spb.doc Дата изменения: Wed Feb 11 17:07:23 2004 Дата индексирования: Mon Oct 1 19:33:45 2012 Кодировка: koi8-r Поисковые слова: m 44

[pic]
[pic]
Cosmic ray registration on the Earth's surface and in the atmosphere
Программа фундаментальных исследований ОФН РАН:
«Солнечный ветер: генерация и взаимодействие с другими планетами»

Проект: «Эффекты модуляции космических лучей солнечным ветром»
Исполнители: проф. О.М. Распопов, СПбФ ИЗМИРАН,
oleg@OR6074.spb.edu
проф В.А. Дергачев, ФТИ,
v.dergachev@pop.ioffe.rssi.ru

2003 г.: «Долговременные тренды в модуляции космических лучей солнечным
ветров за последние 150 лет (предварительный анализ»
| |[pic] |
|На рисунке 1а представлены данные наиболее длинного |[pic] |
|ряда наблюдений потоков космических лучей | |
|непосредственно в стратосфере, полученные по | |
|результатам проведения уникального аэростатного | |
|эксперимента со стандартными радиозондами. | |
|Стандартные запуски аэростатов со счетчиками Гейгера| |
|были начаты Верновым С.Н. [Vernov et al. 1960] во | |
|время Международного Геофизического Года в 1957 г. и| |
|продолжаются по настоящее время в течение более 40 | |
|лет. Аэростатные данные позволяют исключить | |
|атмосферное обрезание космических лучей в отличие от| |
|наземных измерений космических лучей, и получить, | |
|тем самым, информацию о вариациях первичных потоков| |
|космических лучей. | |
|На рисунке 1б приведен наиболее длинный ряд данных | |
|наземной регистрации вариаций потоков космических | |
|лучей с помощью нейтронного монитора в обсерватории | |
|Climax (1953 - 2001 гг.). Как в аэростатных, так и в| |
|наземных данных регистрации космических лучей, | |
|отчетливо прослеживается тенденция уменьшения потока| |
|космических лучей вблизи максимумов солнечных | |
|циклов, что может указывать на постепенное | |
|возрастание солнечной активности, связанное с | |
|долговременной солнечной цикличностью. | |
| | |
| | |
|Рис. 1. (а) - Данные наблюдений космических лучей в| |
|атмосфере с помощью аэростатов на станциях Мурманск,| |
|Мирный и Москва; (б) - Вариация вариаций потоков | |
|космических лучей по данным станции Climax. На | |
|рисунке приведены также вариации числа солнечных | |
|пятен с указанием номера солнечного цикла. | |
|Непрерывная наземная регистрация космических лучей | |
|(КЛ) была начата Форбушем в 1936 г. с помощью | |
|ионизационной камеры в Честенхаме. Впоследствии |[pic] |
|ионизационные камеры были вытеснены более |[pic] |
|чувствительными нейтронными мониторами. Однако | |
|записи КЛ с помощью ионизационной камеры | |
|продолжаются в настоящее время в Якутске. Ahluwalia | |
|[1997] обобщил данные Форбуша и Якутска и построил | |
|кривую вариаций КЛ за период с 1937 по 1995 гг. Эта | |
|кривая приведена на рисунке 2а. Из рисунка видно, | |
|что долговременное нарастание солнечной активности | |
|(уменьшения потока космических лучей вблизи | |
|максимумов солнечной активности) имеет место не | |
|только с 1960 г., но и с 1937 г. | |
| | |
|На рисунке 2б приведены осредненные за | |
|одиннадцатилетние периоды вариации чисел солнечных | |
|пятен (Rz) и геомагнитной активности (индексы ??) за| |
|период с 1860 по 1990 гг. Видно, что с середины | |
|19-го века имеет место долговременное возрастание | |
|солнечной активности, проявляющееся как в вариациях | |
|Rz, так и в вариациях индекса ??. На этот же рисунок| |
|нанесены вариации потоков КЛ вблизи максимумов | |
|солнечной активности (CRmin), согласно рисунку 2а. | |
|Видно, что вариации CRmin имеют сходный характер с | |
|вариациями Rz, и ?? и, тем самым, дают | |
|дополнительную информацию о долговременных | |
|изменениях солнечной активности. Согласно Дергачеву | |
|и Распопову [2000] долговременные изменения | |
|солнечной активности в 19 - 20 веках связаны с | |
|воздействием 80-90-летнего цикла (цикл Глайсберга) и| |
|210-летнего цикла (цикл Suess-de Vries) (Рис. 2в). | |
| | |
| | |
| | |
|Рис. 2. А - Потоки космических лучей, | |
|зарегистрированные ионизационными камерами в высоких| |
|широтах с 1937 по 1994 гг. [Ahluwalia,1997]. | |
|(F - нормированное среднее уменьшение интенсивности | |
|космических лучей, выраженное в 0.01%. Пунктиром | |
|показаны тренды минимумов КЛ с 1937 по 1991 гг. и с | |
|1968 по 1991 гг. Положение минимумов и максимумов | |
|солнечной активности обозначены соответственно m и | |
|M. | |
|Б - Долговременные изменения 11-летних скользящих | |
|средних чисел солнечных пятен Rz и геомагнитных | |
|индексов ?? с 1860 по 1980 гг. На рисунке показана | |
|также кривая изменения интенсивности потока КЛ ((F) | |
|в максимумах солнечной активности CRmin , | |
|В - Изменение во времени солнечной активности: Rz | |
|числа солнечных пятен, сплошная линия - линейная | |
|комбинация 90- и 210-летних циклов солнечной | |
|активности, штриховая линия - 210-летняя волна | |
|солнечной активности. | |
|Дополнительная информация о долговременных | |
|изменениях солнечной активности содержится в | |
|вариациях космогенных изотопов 10Ве и 14С, которые |[pic] |
|образуются в атмосфере под воздействием потоков |Рис. 3. Сопоставление данных измерений концентрации |
|космических лучей и затем сохраняются в ряде |14С (а) и 10Ве (б) с 1500 г. в образцах известного |
|естественных архивов, таких как кольца деревьев, |возраста. |
|слои льда, ленточные глины, кораллы и т.д. 10Ве | |
|после образования в атмосфере практически не | |
|участвует в обменных процессах в атмосфере и быстро | |
|(примерно в течение года) вымывается из атмосферы с | |
|осадками. 14С после образования окисляется в 14СО2 и| |
|участвует и обменном углеродном цикле в системе | |
|атмосфера-океан, что приводит к существенному | |
|подавлению амплитуды 11-летних вариаций | |
|(демпфирующий эффект углеродной системы). На рисунке| |
|3 приведены погодичные вариации концентрации 14С в | |
|кольцах деревьев, произраставших на северо-западе | |
|США, за последние 450 лет [Stuiver and Braziunas, | |
|1993] и погодичные вариации 10Ве, измеренные в | |
|Гренландском льду на ст. Dye 3 с 1500 по 1990 гг. | |
|[Beer et al., 1990]. Из данных 10Ве и 14С следует, | |
|что в прошлом столетии наблюдалось резкое уменьшение| |
|потоков космических лучей и, следовательно, резкое | |
|долговременное возрастание солнечной активности. При| |
|этом современная солнечная активность имеет | |
|максимальное значение за последние 500 лет. В | |
|вариациях 14С и, в меньшей степени, 10Ве визуально | |
|видно наличие квазидвухсотлетнего солнечного цикла, | |
|максимум которого находится вблизи 2000 г. Это | |
|отражено и на рисунке 2в (пунктирная линия). | |
| | |
|Выводы. В настоящее время мы находимся на максимуме | |
|квазидвухсотлетнего цикла солнечной активности, | |
|причем амплитуда этого цикла является наибольшей за | |
|последние 500 лет. Подобная ситуация может приводить| |
|к развитию экстремальных солнечных событий, несмотря| |
|на уменьшение активности в современном 23-ем | |
|11-летнем цикле солнечной активности | |

-----------------------

Atmosphere



14CO2


10Be


Primary cosmic rays


14C


The Earth's surface



Principal investigators:


Prof. Oleg M. Raspopov, SPbF IZMIRAN,


oleg@or6074.spb.edu

Prof. Valentin A. Dergachev, Ioffe Physical Technical Institute,
v.de???????????????????????????????rgachev@pop.ioffe.rssi.ru



Neutron monitor



Balloon

Solar cosmic rays

Galactic cosmic rays

Project: Effects of cosmic rays modulation by solar wind

"Solar wind: generation and interaction
with the Earth and other planets"

Program of the Russian Academy of Sciences,
Department of Physical Sciences



б

a