ВВЕДЕНИЕ
Форбуш-понижением (ФП) называют изменение плотности и анизотропии космических лучей (КЛ) в крупномасштабных возмущениях солнечного ветра. Во время ФП интенсивность КЛ относительно быстро убывает, а за понижением, как правило, следует более медленное восстановление [Дорман, 1963; Iucci et al., 1979; Forbush, 1937; Lockwood, 1971]. В зависимости от типа возмущений межпланетной среды ФП делятся на две группы: спорадические и рекуррентные. Первые вызваны межпланетными возмущениями (interplanetary coronal mass ejection, ICME), связанными с корональными выбросами массы (coronal mass ejection, CME) [Cane, 2000]; вторые — высокоскоростными потоками плазмы из корональных дыр (coronal hole, CH), вращающихся вместе с Солнцем [Richardson, 2004]. Зависимость характеристик ФП от параметров межпланетных неоднородностей существенно различается для рекуррентных и спорадических событий [Belov, 2009].
Влияние разных типов неоднородностей солнечного ветра на модуляцию КЛ исследовалось во многих работах [Belov et al., 2014; Badruddin, Kumar, 2016; Chertok et al., 2013; Gopalswamy, 2010; Kryakunova et al., 2013]. Наличие большого количества экспериментального материала позволяет применять для исследования этих зависимостей статистические методы [Абунин и др., 2012; Мелкумян и др., 2018а; Bhaskar et al., 2016; Dumbović et al., 2012, 2016]. Абунин и др. [2012] проанализировали сотни ФП, разделенных на две группы: SSC-группа — события с внезапным началом магнитной бури (sudden storm commencement); no-SSC-группа — события с постепенным началом. Предполагалось, что события в SSC-группе в основном вызваны ICMEs, в то время как события в no-SSC-группе по большей части связаны с высокоскоростными потоками из CHs. Было показано, что события в двух группах значительно отличаются друг от друга: ФП в SSC-группе характеризуются гораздо более резким и глубоким уменьшением плотности КЛ, чем ФП в no-SSC-группе, имеющие более симметричный и гладкий временной профиль. Dumbović et al. [2012] рассчитывали модели линейной регрессии и коэффициенты корреляции между величиной ФП, скоростью солнечного ветра и интенсивностью межпланетного магнитного поля (ММП), а также временные характеристики событий (время между началом ФП и началом возрастания ММП; время между минимумом интенсивности КЛ и максимумом ММП и пр.) Анализировались различные группы событий: связанные и не связанные с ударной волной; рекуррентные, обусловленные областями коронального взаимодействия (coronal interaction region, CIR), и спорадические, вызванные межпланетными возмущениями (ICME); смешанные события. Было показано, что время между началом ФП и началом возрастания ММП одинаково для всех исследуемых групп событий; ФП в группе CIR характеризуются большим временным интервалом между минимумом интенсивности КЛ и максимумом ММП, чем в группе ICME.
Результаты исследования количества и величины ФП на разных фазах солнечной активности также представлены во многих работах [Мелкумян и др., 2018б; Belov et al., 2005; Belov, 2009; Lingri at al., 2016; Storini et al., 1997; Thakur, 2015]. Сравнение количества ФП разной величины (больше 3 % и больше 5 %) для солнечных циклов с 19-го по 23-й проводилось в работе [Belov, 2009]. В частности, было получено, что большие ФП наблюдались в цикле 23 чаще, чем в любом другом цикле исследуемого периода; они очень часто происходили сериями, и каждая серия была связана со всплеском солнечной активности. В работе [Thakur, 2015] были представлены результаты исследования статистической связи параметров ФП, вызванных магнитными облаками (magnetic clouds, MCs), с параметрами солнечного ветра в 23-м и 24-м солнечных циклах. Было показано, что 31 % ФП в цикле 23 и только 17 % ФП в цикле 24 имели величину больше 3 %; 22 % MCs в цикле 23 и только 10 % MCs в цикле 24 имели максимальную магнитную индукцию больше 20 нТл. Таким образом, MCs в цикле 24 имеют более слабое магнитное поле, чем в цикле 23, и ожидаемо вызывают более слабые ФП. Анализ ФП достаточно большой величины (больше 2 % для жесткости 10 ГВ) в период глубокого минимума между циклами 23 и 24, а также на фазе возрастания солнечной активности и в максимуме цикла 24 проводился в работе [Lingri et al., 2016]. Было показано, что ФП величиной больше 2 % ассоциируются с быстрыми ICMEs и ударными волнами, которые они создают; фаза возрастания 24-го цикла характеризуется достаточно большим количеством ФП, но среди них нет крупных событий.
В настоящей работе мы не только сравниваем ФП, связанные с двумя различными типами солнечных источников (CH и CME), но и проводим сравнительный анализ рекуррентных и спорадических ФП в разных солнечных циклах и на различных фазах солнечной активности. Физический смысл любого явления может быть выявлен тем надежнее, чем больше сведений, в том числе и статистических, имеется об этом явлении. Несмотря на длительное изучение ФП и большое количество статей о них, надежной статистической информации о ФП не так много. Цель настоящего исследования — получение, накопление и уточнение таких сведений. В нашу задачу входило: сравнение параметров форбуш-понижений и вызвавших их крупномасштабных возмущений солнечного ветра для двух групп событий (связанных с корональными дырами и с корональными выбросами массы) на разных фазах солнечной активности в двух последних солнечных циклах. Достаточно большой объем исходных данных позволил использовать статистические методы для решения этой задачи.
