Непрерывно наблюдаемые наземными детекторами галактических космических лучей периодические 24-часовые колебания интенсивности называются солнечно-суточными вариациями. Природа этих вариаций заключается в существовании в межпланетной среде анизотропного пространственного распределения галактических космических лучей, которая возникает в процессе взаимодействия этих частиц с гелиосферой. Считается, что физическими факторами, ответственными за наблюдаемую анизотропию галактических космических лучей, являются процессы конвекции, диффузии и их дрейфа. Сочетание этих факторов определяет основные параметры солнечно-суточных вариаций, такие как амплитуда, фаза и энергетический спектр. Для исследования энергетического спектра солнечно-суточных вариаций использованы данные измерений мюонных телескопов Якутского спектрографа космических лучей им. А. И. Кузьмина и станции Нагоя (Япония). Подход к исследованию основан на идее метода скрещенных телескопов, изначально предназначенного для учета температурного эффекта. Из-за разницы приемных характеристик скрещенных северных и южных направлений вышеуказанных мюонных телескопов регистрируемые ими вариации интенсивности чувствительны к изменению энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Это свойство использовано для оценки динамики энергетического спектра солнечно-суточных вариаций за 22-25 циклов солнечной активности. Анализ полученных данных показал, что в последнем минимуме солнечной активности в 2018-2021 гг. наблюдалась аномально ранняя фаза солнечно-суточных вариаций. Для исследования этого явления проведено моделирование отношения и разности фаз пары северных и южных скрещенных направлений для обоих мюонных телескопов при различных видах и значениях энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Сопоставление модельных расчетов и наблюдательных данных позволило установить, что в периоды минимумов солнечной активности в положительной полярности общего магнитного поля Солнца наблюдается существенное смягчение энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Обсуждаются причины обнаруженного явления.
Periodic 24-hour variations in the intensity of galactic cosmic rays, continuously observed by ground-based detectors, are called solar diurnal variations. The nature of these variations lies in the existence in the interplanetary medium of an anisotropic spatial distribution of galactic cosmic rays, which arises during the interaction of these particles with the heliosphere. It is believed that the physical factors responsible for the observed anisotropy of galactic cosmic rays are the processes of convection, diffusion and their drift. The combination of these factors determines the main parameters of solar diurnal variations, such as amplitude, phase and energy spectrum. To study the energy spectrum of solar-diurnal variations, we used measurement data from muon telescopes of the Yakutsk Cosmic Ray Spectrograph after A.I. Kuzmin and Nagoya stations (Japan). The research approach is based on the idea of the crossed telescope method, originally designed to take into account the temperature effect. Due to the difference in the receiving characteristics of the crossed northern and southern directions of the above muon telescopes, the intensity variations recorded by them are sensitive to changes in the energy spectrum of solar-diurnal variations. This property was used to assess the dynamics of the energy spectrum of solar-diurnal variations for 22-25 cycles of solar activity. Analysis of the data obtained showed that in the last minimum of solar activity in 2018-2021. An anomalously early phase of solar-diurnal variations was observed. To study this phenomenon, we simulated the ratio and phase difference of a pair of northern and southern crossed directions for both muon telescopes for different types and values of the energy spectrum of solar-diurnal variations. A comparison of model calculations and observational data has made it possible to establish that during periods of minimum solar activity in the positive polarity of the general magnetic field of the Sun, a significant softening of the energy spectrum of solar-diurnal variations is observed. The reasons for the discovered phenomenon are discussed.

По исследованию флуктуаций интенсивности галактических космических лучей (ГКЛ) за 23-й цикл солнечной активности установлен переходный колебательный процесс длительностью τ = 2–3 года в индексе мерцаний ГКЛ, параметрах межпланетного магнитного поля (ММП) и потоке низкоэнергичных частиц при смене знака общего магнитного поля Солнца в максимуме 11-летнего цикла. Длительность переходного процесса обратно пропорциональна амплитуде 11-летнего цикла. Резкие, глубокие и длительные понижения интенсивности ГКЛ, регистрируемые на ветвях спада 11-летнего цикла, приходятся на завершающую стадию переходного колебательного процесса переполюсовки общего магнитного поля Солнца. Переходный колебательный режим в интенсивности ГКЛ и анализируемых параметрах солнечного ветра связывается нами с известными вариациями отношения квадрупольной и дипольной компонент магнитного поля Солнца, регистрируемыми в течение 2–3 лет после смены знака поля.

Проведены исследования связи длиннопериодных вариаций интенсивности ОНЧ-радиошумов грозовой природы с солнечной активностью за 1979–2006 гг. В качестве паpаметpа, хаpактеpизующего солнечную активность, использовалось количество солнечных пятен (числа Вольфа). Интенсивность ОНЧ-шумов, регистрируемых в г. Якутске, характеризует грозовую активность на востоке Сибири (01–05 UT) и активность Африканского грозового центра (13–17 UT). По результатам корреляционного анализа получено, что грозовая активность как на востоке Сибири, так и в Африканском мировом центре находится в противофазе с изменением количества солнечных пятен. Наиболее высокие значения коэффициента антикорреляции между интенсивностью грозовых разрядов и солнечной активностью получены для гроз на востоке Сибири. При этом максимальные коэффициенты коppеляции R = – 0.59 и R = – 0.75 получены для среднемесячных значений интенсивности ОНЧ-радиошумов в августе, измеряемых в 04 UT и в 16 UT соответственно.

"Аномальная" солнечная активность в 1972, 2003, 2004 г. объясняется затягиванием нестационарного переходного колебательного процесса переполюсовки общего магнитного поля Солнца в "слабых" циклах (N 20 и N 23). Это связано с проявлением инварианта "амплитуда–длительность", т. е. постоянством площади под кривой 11-летнего цикла. Наличие инварианта указывает на солитоноподобный характер 11-летнего цикла (солитон огибающей). Постоянство энергии, высвобождаемой в единичном цикле, означает, что 11-летняя цикличность – автоколебательный механизм регуляции температуры Солнца. В минимуме нечетных 11-летних циклов с отрицательным знаком общего магнитного поля Солнца определяющим является вклад годовой вариации, что мы и наблюдаем в минимуме текущего 23 цикла солнечной активности в 2005–2007 гг.

Показано, что максимальное количество всплесков магнитной возмущенности наблюдается весной и осенью, а частота встречаемости определенного уровня скорости изменения геомагнитной активности выражается степенным законом с показателем порядка -1,7, а вероятность превышения заданного уровня логарифмическим законом. Получено аналитическое выражение для плотности грозовых разрядов для Азиатской части России в зависимости от географических координат в пределах 40-80 с.ш. и 60-180 в.д. Экспериментальные измерения силы тока в трубопроводе от грозовых разрядов, происходивших над трубопроводом в окрестности порядка 3-7 км, достигали значений около 10 А.
It is shown that the maximum number of bursts of magnetic disturbance observed in spring and autumn, and the frequency of occurrence of a certain level of the rate of change of geomagnetic activity is expressed by a power law with an exponent of the order of 1.7, and the probability of exceeding a given level logarithmic law. An analytical expression for the density of lightning discharges to the Asian part of Russia, depending on the geographical coordinates within 40-80 N and 60-180 E. Experimental measurement of the current strength in the pipeline from lightning ischarges, which took place over the pipeline in the vicinity of about 3-7 km, reaching values of about 10 A.

Приводятся результаты монито-ринга космических лучей и геомагнитного поля вдоль 210 магнитного меридиана на территории Якутии в первой половине сентября 2017 г. Сооб-щается об установлении энергетического спектра наземного возрастания космических лучей 10 сен-тября J=3027E–1.99exp(–E/729 МэВ). Приводятся результаты прогноза и комплексного анализа маг-нитной бури 7–9 сентября 2017 г. с Dst=–124 нТл. Заблаговременность прогноза составила около су-ток. Рассмотрено ее влияние на изменения элек-трического потенциала и распространение сигналов радиостанций радионавигационной системы РСДН-20 в ОНЧ-диапазоне. Во время магнитной бури 8 сен-тября 2017 г. с 12 до 20 UT в широком диапазоне периодов наблюдались иррегулярные пульсации от Pi3 до Pi1. При этом они сопровождались вариациями величин естественных потенциалов электротеллу-рического и геомагнитного полей с коэффициентом корреляции между ними ρ(Е, Н)=0.5÷0.9. Эффекты магнитной бури проявились в виде повышения затухания и уменьшения фазовой задержки ОНЧ-ра-диосигналов.
We report the results of monitoring of cosmic rays and geomagnetic field along 210 magnetic meridians in Yakutia in the first half of September 2017. The energy spectrum of solar cosmic rays during Ground Level Enhancement in September 10, 2017 is estimated as J=3027E–1.99exp(–E/729 MeV). We present the results of the forecast and complex analysis of the magnetic storm on September 7–9, 2017 with Dst=–124 nT. The forecast lead time is about one day. We examine how the storm affected the electric poten-tial and VLF signal propagation from RSDN-20 radio navigation stations. Irregular Pi3–Pi1 pulsations oc-curred during the September 8, 2017 magnetic storm from 12 to 20 UT. The pulsations were accompanied by variations in electrotelluric potentials and geomag-netic fields with the correlation coefficient between them ρ(E, H)=0.5÷0.9. The effects of the magnetic storm manifested themselves as an increase in the atten-uation and a decrease in the phase delay of VLF radio signals.

Переходный процесс распада крупномасштабного магнитного поля Солнца на стадии его переполюсовки проявляется в виде гигантской "волны переполюсовки" с полугодовым периодом. Максимумы волны в индексе мерцаний космических лучей предшествуют минимумам интенсивности галактических космических лучей (ГКЛ) в среднем на три оборота Солнца. Полугодовая волна выявлена и в параметрах межпланетного магнитного поля ( в дисперсии ММП). Наличие волны переполюсовки объясняет единым образом "провал" в значениях большинства параметров как в максимуме солнечной активности ( эффект Гневышева), так и в начале ветви спада 11-летнего цикла.