Способ прогноза спорадических геоэффективных возмущений солнечного ветра
Патент 1769602
Авторы
Классы МПК
Способ прогноза спорадических геоэффективных возмущений солнечного ветра
Реферат
Использование: для прогноза спорадических возмущений солнечного ветра по значениям потенциала геолиосферного электрического поля. Сущность изобретения: указанная цель достигается тем, что размещают детекторы космических лучей в заданных пунктах, регистрируют вариации интенсивности космических лучей, при этом детекторы размещают в пунктах, распределенных равномерно на поверхности земного шара, таким образом, что на каждом участке поверхности равном одному стерадиану размещается от двух до четырех пунктов. В тех пунктах, где жесткость геомагнитного обрезания находится в пределах 1,5 - 15 ГВ размещают от двух до пяти детекторов, чувствительных к изменениям пороговой жесткости пункта наблюдения, максимумы энергетической чувствительности которых разнесены на величину, превышающую 0,3 ГВ. Измеряют в указанных пунктах амплитуды вариаций интенсивности вторичных космических лучей за интервалы накопления от одного до четырех часов при статистической точности от 0,1 до 0,2%. Определяют по результатам измерений амплитуды вариаций плотности потока первичных космических лучей с жесткостью в диапазоне от 2 до 6 ГВ с интервалом 1 ГВ. Находят по среднесуточным значениям полученных амплитуд вариаций потенциал гелиосферного электрического поля за сутки, по которому осуществляют прогноз. Обеспечение возможности осуществления долгосрочного прогноза достигается благодаря использованию ежесуточной диагностики состояния межпланетной среды с помощью спектрометрического комплекса приборов, позволяющей определить геоэффективные возмущения на этапе их формирования.
Изобретение относится к геофизике и предназначено для прогноза спорадических возмущений солнечного ветра по значениям потенциала геолиосферного электрического поля. Известен способ прогноза спорадических возмущений солнечного ветра, основанный на измерении характеристик поверхности солнечного диска, в предположении, что основные геоэффективные параметры вспышечного потока, такие как скорость солнечного ветра, модуль и компоненты межпланетного магнитного поля определяются по измеренным магнитным полям Солнца и данным о солнечных вспышках. Недостатком известного способа является возможность производить либо краткосрочный в пределах 2-4 суток прогноз возмущений различной природы, либо долгосрочный прогноз рекуррентных магнитных бурь. Известен также способ прогноза спорадических возмущений солнечного ветра, при котором регистрируют вариации интегральной интенсивности вторичных космических лучей с помощью детекторов вычисляют спектры мощности флуктуаций интенсивности КЛ и определяют прогностические индексы. Недостатком известного способа является низкая достоверность долгосрочного прогноза. Цель изобретения - повышение достоверности долгосрочного прогноза. Способ реализуют следующим образом. Измеряют амплитуды вариаций интенсивности вторичных космических лучей за интервалы накопления 1-4 ч со статической точностью 0,1-0,2% спектрометрическим комплексом приборов. В пунктах наблюдения с жесткостью геомагнитного обрезания от 1,5 до 15 ГВ располагают спектрографические комплексы состоящие из 2-5 детекторов, чувствительных к вариациям геомагнитной природы и имеющих отличающиеся друг от друга коэффициенты связи при пороговой жесткости на 1-2% ГВ. Детекторы размещают из расчета 2-4 станции (комплекса) на стерадиан. Определяют вариации жесткостного спектра в диапазоне жесткостей от 2 до 6 ГВ с интервалом в 1 ГВ. Рассчитывают по среднесуточным значениям полученных амплитуд вариаций потенциал гелиосферного электрического поля Ui в точке положения Земли за данные сутки ti. Рассчитывают по полученным значениям потенциала прогностический индекс спорадических геоэффективных возмущений солнечного ветра НSi, по величине которого с заблаговременностью 27-2+1 суток судят о возможности геомагнитного возмущения. Амплитуды вариаций плотности потока первичных космических лучей с жесткостью Rj (где j = ; n - количество жесткостных интервалов [Rj, Rj + R] в диапа- зоне от R = 2 до R = 6 ГВ), рассчитывают по среднесуточным значениям полученных амплитуд вариаций. Потенциал гелиосферного электрического поля за данные сутки tiрассчитывают по формуле Ui = (Aij+Bij-Ej)/Ze, где Aij = -qij/2+ ; Bij = -qij/2- ; Qij = (p/3)3 + (qij/2) ; P = -2o; qj = - , где Ze, o - заряд и энергия покоя протона; Ej = - полная энергия частицы; Uо = 0,2 ГВ - потенциал фонового электрического поля; - дифференциальный жесткостной спектр, и рассчитывают по полученным значениям потенциала прогностический индекс спорадических геоэффективных возмущений солнечного ветра НS по формуле HS = K 1 + e , где К - масштабирующий множитель. = Uk, < > = . Диапазон жесткостей геомагнитного обрезания от 1,5 до 15 ГВ обусловлен наличием вариаций интенсивности космических лучей геомагнитной природы, регистрируемых наземными средствами в данном диапазоне. Использование 2-5 детекторов в спектрографическом комплексе, 2-4 станции (комплекса) на стерадиан обусловлено необходимым минимумом и достаточным количеством детекторов - соответственно нижняя и верхняя граница - при статиcтической точности измерении 0,1-0,2%. Увеличение числа детекторов свыше указанных верхних границ или улучшение статистической точности не приводит к повышению качества прогноза. Это связано с тем, что диагноз состояния межпланетной среды с помощью космических лучей производится на разных стадиях развития потенциально геоэффективных образований на Солнце, а также неопределенностью момента спорадического выброса высокоскоростной солнечной плазмы по отношению к моменту прохождения геоэффективной области центрального меридиана Солнца. Временной интервал накопления 1-4 ч позволяет с достаточной эффективностью учитывать анизотропию в распределении космических лучей по направлениям прихода.
Формула изобретения
СПОСОБ ПРОГНОЗА СПОРАДИЧЕСКИХ ГЕОЭФФЕКТИВНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА, при котором размещают детекторы космических лучей в заданных пунктах, регистрируют вариации интегральной интенсивности вторичных космических лучей, и определяют прогностические индексы, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности осуществления долгосрочного прогноза, детекторы космических лучей размещают в пунктах, распределенных равномерно на поверхности земного шара таким образом, что на каждом участке поверхности, равном одному стерадиану, размещают от двух до четырех пунктов, причем в тех пунктах, где жесткость геомагнитного обрезания находится в пределах 1,5-15 ГВ размещают от двух до пяти детекторов, чувствительных к изменениям пороговой жесткости пункта наблюдения, максимумы энергетической чувствительности которых разнесены на величину, превышающую 0,3 ГВ, измеряют в указанных пунктах амплитуды вариаций интенсивности вторичных космических лучей за интервалы накопления от одного до четырех часов при статистической точности от 0,1 до 0,2%, определяют по результатам измерений амплитуды вариаций плотности потока первичных космических лучей в диапазоне жесткостей от 2 до 6 ГВ с интервалом 1 ГВ, после чего находят по среднесуточным значениям полученных амплитуд вариаций потенциал гелиосферного электрического поля за данные сутки, рассчитывают по полученным значениям потенциала прогностический индекс спорадических геоэффективных возмущений солнечного ветра HSi, по величине которого с заблаговременностью 27+1-2 сут. судят о возможности геомагнитного возмущения.MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000