Solar-Terrestrial Physics Solar-Terrestrial Physics Солнечно-земная физика / Solnechno-Zemnaya Fizika / Solar-Terrestrial Physics 2712-9640 37597 10.12737/szf-64202005 Результаты исследований Results of current research Результаты исследований Real-time monitoring of cosmic ray anisotropy parameters and short-term forecasting of geomagnetic disturbances Мониторинг параметров анизотропии космических лучей в реальном времени и краткосрочный прогноз геомагнитных возмущений https://orcid.org/0000-0003-0011-6102 Зверев Антон Сергеевич Zverev Anton Sergeevich zverevas@ikfia.ysn.ru https://orcid.org/0000-0002-1348-4708 Григорьев Владислав Георгиевич Grigoryev Vladislav Georgievich grig@ikfia.ysn.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0000-0003-2184-8089 Гололобов Петр Юрьевич Gololobov Peter Yur'evich gpeter@ikfia.sbras.ru https://orcid.org/0000-0002-2343-1618 Стародубцев Сергей Анатольевич Starodubtsev Sergei Anatolyevich starodub@ikfia.ysn.ru

доктор физико-математических наук;

doctor of physical and mathematical sciences;

 Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН Якутск Россия Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy SB RAS Yakutsk Russian Federation Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН Якутск Россия Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy SB RAS Yakutsk Russian Federation Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН Якутск Россия Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy SB RAS Yakutsk Russian Federation Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН Якутск Россия Yu.G. Shafer Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy SB RAS Yakutsk Russian Federation 6 4 42 45 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/37597/view

В ИКФИА СО РАН реализованы непрерывный мониторинг динамики параметров распределения космических лучей с использованием данных международной базы нейтронных мониторов NMDB, доступных в реальном времени, и прогноз геомагнитной возмущенности на основе автоматического анализа полученных результатов. Мониторинг основан на применении метода глобальной съемки, позволяющего рассматривать мировую сеть нейтронных мониторов как единый прибор, ориентированный в каждый момент времени измерения во многих направлениях. Данный метод позволяет получать в реальном времени параметры девяти компонент первых двух угловых моментов функции распределения космических лучей за каждый час наблюдений. В работе рассматриваются методические вопросы, связанные с использованием метода глобальной съемки в реальном времени, и приводятся некоторые результаты прогноза геомагнитных возмущений за 2017–2018 гг.

SHICRA SB RAS, using data from the NMDB database, has implemented continuous monitoring of the dynamics of cosmic ray (CR) distribution parameters and the automatic forecasting of geomagnetic disturbance. Monitoring is based on the global survey method, which considers the world-wide network of neutron monitors as a single device oriented in different directions at each measured time. This method provides real-time parameters of nine components of the first two angular moments of the CR distribution function for each hour of observation. This paper discusses methodological aspects related to the use of the global survey method and some results of the forecasting of geomagnetic disturbances for 2017–2018.

 космические лучи нейтронный монитор глобальная съемка геомагнитные бури зональные компоненты предвестники cosmic rays neutron monitor global survey geomagnetic storms zonal components predictors

Григорьев В.Г., Стародубцев С.А. Метод глобальной съемки в режиме реального времени и прогноз космической погоды // Изв. РАН. Сер. физ. 2015. Т. 79, № 5. С. 703-707. DOI: 10.7868/S0367676515050233. Belov A.V., Bieber J.W., Eroshenko E.A., Evenson P. Pitch-angle features in cosmic rays in advance of severe magnetic storms: neutron monitor observations. Proc. 27th International Cosmic Ray Conference. Hamburg, 2001, vol. 9, pp. 3507-3510. Григорьев В.Г., Стародубцев С.А., Гололобов П.Ю. Мониторинг предвестников геомагнитных возмущений по данным наземных измерений космических лучей // Изв. РАН. Серия физ. 2017. Т. 81, № 2. С. 219-221. DOI: 10.7868/ S0367676517020193. Dorman L.I., Belov A.V., Eroshenko E.A., Pustil’nik L.A., Sternlieb A., Yanke V.G., Zukerman I.G. Possible cosmic ray using for forecasting of major geomagnetic storms, accompanied by Forbush effects. Proc. 28th International Cosmic Ray Conference. Tsukuba, 2003, vol. 6, pp. 3553-3556. Григорьев В.Г., Стародубцев С.А., Гололобов П.Ю. Мониторинг геомагнитных возмущений на основе метода глобальной съемки в реальном времени // Солнечно-земная физика. 2019. Т. 5, № 3. С. 110-115. DOI: 10.12737/szf-53201911. Dvornikov V.M., Sdobnov V.E., Sergeev A.V. Method for prediction of sporadic geoeffective perturbations of solar wind: Patent RU 1769602 C. 1995. Григорьев В.Г., Стародубцев С.А., Кривошапкин П.А. и др. Анизотропия космических лучей по данным станции Якутск в реальном времени // Труды Всероссийской конференции «Экспериментальные и теоретические исследования основ прогнозирования гелиогеофизической активности», 10-15 октября 2005 г., Троицк, ИЗМИРАН. СПб., 2006. С. 79-84. Dvornikov V.M., Sergeev A.V., Sdobnov V.E. Abnormal variations of cosmic rays in rigidity range 2-5 GV and their relation ti heliospheric disturbances. Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Seriya fizicheskaya [Bulletin of the Academy of Sciences of USSR: Physics]. 1988, vol. 52, no. 12, pp. 2435-2437. (In Russian). Дворников В.М., Сергеев А.В., Сдобнов В.Е. Аномальные вариации космических лучей в жесткостном диапазоне 2-5 ГВ и их связь с гелиосферными возмущениями // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1988. Т. 52, № 12. С. 2435-2437. Grigoryev V.G., Starodubtsev S.A. Global survey method in real time and space weather forecasting. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2015, vol. 79, no. 5, pp. 649-653. DOI: 10.3103/S1062873815050226. Дворников В.М., Сдобнов В.Е., Сергеев А.В. Способ прогноза спорадических геоэффективных возмущений солнечного ветра: патент RU 1769602 C. 1995. Grigoryev V.G., Starodubtsev S.A., Gololobov P.Y. Monitoring geomagnetic disturbance predictors using data of ground measurements of cosmic rays. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2017, vol. 81, no. 2, pp. 200-202. DOI: 10.3103/S1062873817020198. Крымский Г.Ф., Кузьмин А.И., Кривошапкин П.А. и др. Космические лучи и солнечный ветер. Новосибирск: Наука, 1981. 224 с. Grigoryev V.G., Starodubtsev S.A., Gololobov P.Yu. Monitoring of geomagnetic disturbances using the global survey method in real time. Solar-Terrestrial Physics. 2019, vol. 5, iss. 3, pp. 93-97. DOI: 10.12737/stp-53201911. Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. Основные методы. М.: Мир, 1982. 432 с. Grigoryev V.G., Starodutbsev S.A., Krivoshapkin P.A., Prihod’ko A.N., Egorov A.G., Turpanov A.A. Cosmic ray anisotropy according to Yakutsk station data in real time. Trudy Vserossiiskoi konferetsii “Eksperimental’nye i teoreticheskie issledovaniya osnov prognozirovaniya geliogeofizicheskoi aktivnosti” [Proceedings of All-Russian Conference “Experimental and Theoretical Investigation on the Basics of Forecasting of Heliogeophysical Activity”. October 10-15, 2005, Troitsk, IZMIRAN]. 2006, pp. 79-84. (In Russian). Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. М.: Мир, 1985. 272 с. Krymsky G.F., Kuzmin A.I., Krivoshapkin P.A., Samsonov I.S., Skripin G.V., Transky I.A., Chirkov N.P. Kosmicheskie luchi i solnechnyi veter [Cosmic Rays and Solar Wind]. Novosibirsk, Nauka Publ., 1981, 224 p. (In Russian). Belov A.V., Bieber J.W., Eroshenko E.A., Evenson P. Pitch-angle features in cosmic rays in advance of severe magnetic storms: neutron monitor observations // Proc. 27th International Cosmic Ray Conference. Hamburg, 2001. V. 9. P. 3507-3510. Munakata K., Kuwabara T., Yasue S., Kato C., Akahane S., Koyama M. A ‘‘loss cone’’ precursor of an approaching shock observed by a cos-mic ray muon hodoscope on October 28, 2003. Geophys. Res. Lett. 2005, vol. 32, L03S04. DOI: 1029/2004GL021469. Dorman L.I., Belov A.V., Eroshenko E.A., et al. Possible cosmic ray using for forecasting of major geomagnetic storms, accompanied by Forbush effects // Proc. 28th International Cosmic Ray Conference. Tsukuba, 2003. V. 6. P. 3553-3556. Otnes R., Enochson L. Prikladnoi analiz vremennykh ryadov. Osnovnye metody [Applied analysis of time series. Basic methods]. Moscow, Mir Publ., 1982, 432 p. (In Russian). (English edition: Otnes R., Enochson L. Applied Time Series Analysis: Basic Techniques. Wiley, 1978, 449 p.) Munakata K., Kuwabara T., Yasue S., et al. A ‘‘loss cone’’ precursor of an approaching shock observed by a cos-mic ray muon hodoscope on October 28, 2003 // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32, L03S04. DOI: 1029/2004GL021469. Teilor Dzh. Vvedenie v teoriyu oshibok [Introduction to error analysis]. Moscow, Mir Publ., 1985, 272 p. (In Russian). (English edition: Taylor J. An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements. University Science Books, 1982, 270 p.) URL: http://neutronm.bartol.udel.edu/spaceweathe (дата обращения 15 июня 2020 г.). URL: http://neutronm.bartol.udel.edu/spaceweathe (accessed June 15, 2020). URL: http://www01.nmdb.eu (дата обращения 15 июня 2020 г.). URL: http://www01.nmdb.eu (accessed June 15, 2020). URL: http://www.ysn.ru/~starodub/SpaceWeather/global_survey_real_time.html (дата обращения 15 июня 2020 г.). URL: http://www.ysn.ru/~starodub/SpaceWeather/global_survey_real_time.html (accessed June 15, 2020). URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp (дата обращения 15 июня 2020 г.). URL: http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp (accessed June 15, 2020). URL: http://ckp-rf.ru/usu/433536 (дата обращения 15 июня 2020 г.). URL: http://ckp-rf.ru/usu/433536 (accessed June 15, 2020).