УДК 524.1

АППРОКСИМАЦИЯ ПРИЕМНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ НЕЙТРОННОЙ КОМПОНЕНТЫ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ДЛЯ ШИРОТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Аппроксимация приемных коэффициентов нейтронной компоненты космических лучей для широтных измерений

Опубликовано в Солнечно-земная физика · Том 12, Номер 3 · Страницы 71–81 · Рубрика: Результаты исследований
DOI: https://doi.org/10.12737/szf-123202607 · EDN: LEFRWN
Получено: 22.12.2025 Одобрено: 13.04.2026 Опубликовано: 19.09.2026
При решении научных и прикладных задач, например при проведении широтного мониторинга, важно из данных наблюдений корректно исключить первичные вариации космических лучей. В любой точке мира первичные вариации с часовым разрешением определяются глобально спектрографическим методом по данным мировой сети нейтронных мониторов. Поэтому целью работы была разработка и реализация методики коррекции данных мониторинга, главным моментом которой было получение приемных коэффициентов как функции широты. В результате получена аппроксимация жесткостной зависимости коэффициентов нулевой и первой гармоник анизотропии космических лучей, рассчитанных для наземной сети детекторов космических лучей. Анализ полученных результатов показал, что аппроксимация выполнена с достаточной точностью, результаты пригодны для использования при проведении широтных измерений во время морских экспедиций, а также полезны для оценки приемных коэффициентов новых станций мировой сети, оснащенных нейтронными детекторами. В перспективе такая работа будет проведена для станций мировой сети, оснащенных мюонными детекторами.
космические лучи, первичные вариации, вторичная нейтронная компонента, нейтронный монитор, анизотропия космических лучей, приемные коэффициенты
Финансирование
Данная работа финансировалась за счет средств бюджета ИЗМИРАН темы 1021025032100209-7-1-1.3.8 «Солнечная активность и ее проявления в гелиосфере и околоземном космическом пространстве» (FFUM-2026-0005)
Текст Список литературы
Текст (RU) (PDF)
Читать Скачать

1. Белов А.В., Шлык Н.С., Абунина М.А. и др. Выделение солнечно-суточной анизотропии космических лучей локальным и глобальным методами. Геомагнетизм и аэрономия. 2023, т. 63, № 3, с. 306–320. https://doi.org/10.31857/S0016794022600594.

2. Гвоздевский Б.Б., Белов А.В., Янке В.Г. и др. Магнитосферные эффекты космических лучей. I. Долгопериодные изменения жесткостей геомагнитного обрезания мировой сети нейтронных мониторов. Геомагнетизм и аэрономия. 2016, т. 56, № 4, с. 411–422. https://doi.org/10.7868/S0016794016040040.

3. Дорман Л.И. Вариации космических лучей. М.: Гостехиздат, 1957, 285 с.

4. Дорман Л.И., Смирнов В.С., Тясто М.И. Космические лучи в магнитном поле Земли. М.: Наука, 1971, 309 с.

5. Кобелев П.Г., Трефилова Л.А., Оленева В.А., Янке В.Г. Метод коррекции данных нейтронных мониторов на эффект снега. Геомагнетизм и аэрономия. 2022, т. 62, № 6, с. 737–742. https://doi.org/10.31857/S0016794022060086.

6. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы. М: Наука, 1974, 832 с.

7. Крымский Г.Ф., Алтухов A.M., Кузьмин А.И., Скрипин Г.В. Новый метод исследования анизотропии космических лучей. Иссл. по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1966a, 105 с.

8. Крымский Г.Ф., Кузьмин A.И., Чирков H.П. Распределение космических лучей и приемные векторы детекторов. I. Геомагнетизм и аэрономия. 1966б, т. 6, № 8, с. 991–996.

9. Крымский Г.Ф., Кузьмин А.И., Чирков Н.П. и др. Распределение космических лучей и приемные векторы детекторов. II. Геомагнетизм и аэрономия. 1967, т. 7, № 1, с. 11–15.

10. Крымский Г.Ф., Кузьмин А.И., Кривошапкин П.А. и др. Космические лучи и солнечный ветер. Новосибирск: Наука, 1981, 224 c.

11. Belov A.V., Blokh Ya.A., DormanL.I., et al. Studies of isotropic and anisotropic cosmic ray variations in the Earth’s vicinities during disturbed periods. Proc. 13th ICRC. Denver, 1973, vol. 2, pp. 1247–1255.

12. Belov A.V., Blokh Ya.L., Dorman L.I., et al. Anisotropy and time-dependent changes in the spectrum of cosmic-ray intensity variations during August, 1972. Izv. Ser. Fiz. 1974, vol. 38, pp. 1867–1875.

13. Belov A., Eroshenko E., Yanke V.G., et al. The Global Survey Method applied to ground-level cosmic ray measurements. Solar Phys. 2018, vol. 293, iss.4, article id. 68. https://doi.org/10.1007/s11207-018-1277-6.

14. Belov A., Papaioannou A., Abunina M., et al. On the rigidity spectrum of cosmic-ray variations within propagating interplanetary disturbances: neutron monitor and SOHO/EPHIN observations at ~1–10 GV. Astrophys. J. 2021, vol. 908, iss. 4, id. 5, p. 14. https://doi.org/10.3847/1538-4357/abd724.

15. Blanco J.J., García-Población O., García-Tejedor I., et al. ORCA (Antarctic Cosmic Ray Observatory): 2018 latitudinal survey. Proc 36th ICRC. Madison, 2019, id 1059.

16. Carmichael H., Bercovitch M., Steljes J.F., Magidin M. Latitude survey in North America, Proc. 9th Int. Cosmic Ray Conf. London, 1965, vol. 1, pp. 553–556.

17. Carmichael H., Bercovitch M., Steljes J.F., Magidin M.I. Cosmic-ray latitude survey in North America in summer, 1965. Canadian J. Phys. 1969а, vol. 47, iss. 19, pp. 2037–2050. https://doi.org/10.1139/p69-257.

18. Carmichael H., Bercovitch M. II. Cosmic-ray latitude survey in Canada in December, 1965. Canadian J. Phys. 1969b, vol. 47, iss. 19, pp. 2051–2055. https://doi.org/10.1139/p69-258.

19. Carmichael H., Shea M.A., Peterson R.W. III. Cosmic-ray latitude survey in Western USA and Hawaii in summer, 1966. Canadian J. Phys.1969c, vol. 47, iss. 19, pp. 2057–2065. https://doi.org/10.1139/p69-259.

20. Carmichael H., Shea M.A., Smart D.F., John R. McCall. IV. Geographically smoothed geomagnetic cutoffs. Canadian J. Phys. 1969d, vol. 47, iss. 19, pp. 2067–2072. https://doi.org/10.1139/p69-260.

21. Dorman L.I., Fedchenko S.G., Granitsky L.V., Riche G.A. Coupling and barometer coefficients for measurements of cosmic ray variations at altitudes of 260-400 mb. Acta Physica Akademia Scientiarum Hugarical. 1970, vol. 29, Suppl. 2, pp. 233–236. https://adsabs.harvard.edu/full/1970ICRC....2..233D.

22. Dvornikov V.M., Sdobnov V.E. Analyzing the solar proton event of 22 October 1989, using the method of Spectrographic Global Survey. Solar Phys. 1998, vol. 178, pp. 405–422. https://doi.org/10.1023/A:1005069806374.

23. Frost J. How to interpret regression models with significant variables but low R2 [Electronic resource]. URL: https://statisticsbyjim.com/regression/low-r-squared-regression (accessed December 22, 2025).

24. Frost J. Five reasons why your coefficient of determination may be too high [Electronic resource]. URL:https://statisticsbyjim.com/regression/r-squared-too-high (accessed January 11, 2026).

25. Fujimoto K., Inoue A., Murakami K., Nagashima K. Coupling coefficients of cosmic ray daily variations for meson telescopes. Rep. of Cosmic Ray Res. Laboratory.1984, iss.9, 185 p.

26. Iucci N., Villoresi G., Dorman L.I., Parisi M. Cosmic ray survey to Antarctica and coupling functions for neutron component near solar minimum (1996–1997) II. Determination of meteorological effects. J. Geophys. Res. 2000, vol. 105, iss. A9, pp. 21035–21045. https://doi.org/10.1029/2000JA900050.

27. Lockwood J.A., Debrunner H. Rigidity dependence of the 11-year variation of the cosmic ray intensity from 0.6 to 50 GV at the Earth in two 22-year cycles. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2002, vol. 107, iss. A8, pp. SSH 5-1–SSH 5-11. https://doi.org/10.1029/2001JA000186.

28. McCracken K.G., Rao U.R., Shea M.A. The trajectories of cosmic rays in a high degree simulation of the geomagnetic field. MIT Techn. Rep. 1962, iss.77, 146 p.

29. Mendonca R.R.S., Wang C., Braga C.R., et al. Analysis of cosmic rays atmospheric effects and their relationships to cutoff rigidity and zenith angle using global muon detector network data. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2019, vol. 124, iss. 12, pp. 9791–9813. https://doi.org/10.1029/2019JA026651.

30. Moraal H., Potgieter M.S., Stoker P.H., Van der Wait A.J. Neutron monitor latitude survey of cosmic ray intensity during the 1986–1987 solar minimum. J. Geophys. Res. 1989, vol.94, iss. A2, pp. 1459–1464. https://doi.org/10.1029/JA094iA02p01459.

31. Nagashima K., Three-dimensional cosmic ray anisotropy in interplanetary space. Rep. Ionosphere Space Res. 1971, vol. 25, pp. 189–211.

32. Nuntiyakul W., Evenson P., Ruffolo D., et al. Latitude survey investigation of galactic cosmic ray solar modulation during 1994–2007. Astrophys. J. 2014, vol. 795, iss. 1, id. 11. https://doi.org/10.1088/0004-637X/795/1/11.

33. Poopakun K., Nuntiyakul W., Khamphakdee S., et al. Solar magnetic polarity effect on neutron monitor count rates: comparing latitude surveys and Antarctic stations. Astrophys. J. 2023, vol. 958, iss.1, id. 80. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad02f1.

34. Rose D.C., Fenton K.B., Katzman J., Simpson J.A. Latitude effect of the cosmic ray nucleon and meson components at sea level from the Arctic to the Antarctic. Canadian J. Phys. 1956, vol. 34, iss. 9, pp. 968–984. https://doi.org/10.1139/p56-107.

35. Suttikulbutr A. Krajangvittaya P., Phothaworn P., et al. Latitude dependent cosmic ray measurements using a cosmic watch detector. Proc. 39 ICRC. Geneva, 2025, id. 1254. https://doi.org/10.22323/1.501.1254.

36. Yanke V.G., Belov A.V., Gushchina R.T., Zirakashvili V.N. The rigidity spectrum of the long-term cosmic ray variations during solar activity cycles 19–24. Phys.: Conf. Ser. 2019, 1181 012007. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1181/1/012007.

37. Yasue S., Mori S., Sakakibara S., Nagashima K. Coupling coefficients of cosmic ray daily variations for neutron monitor stations. Rep. of Cosmic Ray Res. Laboratory. 1982, iss.7, 225 p.

38. URL: https://disk.yandex.ru/d/mKHMM2dztqNoHw (дата обращения 13 июля 2026 г.).

39. URL: https://crst.izmiran.ru/w/feid (дата обращения 13 июля 2026 г.).

40. URL: https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/eda/section3/eda3674.htm (дата обращения 13 июля 2026 г.).

41. URL: https://lmfit.github.io/lmfit-py/model.html#lmfit.model.ModelResult (дата обращения 13 июля 2026 г.).

42. URL: https://crst.izmiran.ru/w/feids (дата обращения 13 июля 2026 г.).

43. URL: https://crst.izmiran.ru/cutoff (дата обращения 13 июля 2026 г.).

44. URL: https://www.nmdb.eu (дата обращения 13 июля 2026 г.).

45. URL: https://ckp-rf.ru/catalog/usu/433536 (дата обращения 13 июля 2026 г.).

Войти или Создать
* Забыли пароль?