Solar-Diurnal Anisotropy of Cosmic Rays Over 71 Years of Observations

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Daily vectors of the solar-diurnal anisotropy of cosmic rays are obtained from the Climax neutron monitor (NM CLMX) data for 1953–2006. These results are compared with similar anisotropy vectors obtained from the data of the Moscow station (NM MOSC) for 1966–2006 and the data of the world network of neutron monitors for 1957–2006 processed by the global survey method. It is shown that during quiet periods there is a good agreement between the values of the amplitude and phase of the solar-diurnal anisotropy calculated by different methods. A fairly homogeneous and reliable series of the annual-mean vectors of the solar-diurnal anisotropy of cosmic rays (with a rigidity of 10 GV) during quiet periods is generated.

About the authors

A. V Belov

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)

Moscow, Troitsk, Russia

N. S Shlyk

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)

Email: nshlyk@izmiran.ru
Moscow, Troitsk, Russia

E. A Belova

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)

Moscow, Troitsk, Russia

M. A Abunina

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)

Moscow, Troitsk, Russia

V. A Oleneva

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)

Moscow, Troitsk, Russia

V. G Yanke

Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences (IZMIRAN)

Moscow, Troitsk, Russia

References

  1. Абунина М.А., Белов А.В., Ерошенко Е.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г., Мелкумян А.А. Метод кольца станций в исследовании вариаций космических лучей: 1. Общее описание // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 1. С. 41–48. 2020a. https://doi.org/10.31857/S0016794020010022
  2. Абунина М.А., Белов А.В., Ерошенко Е.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г., Мелкумян А.А. Метод кольца станций в исследовании вариаций космических лучей: 2. Примеры использования // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 60. № 2. С. 187–194. 2020б. https://doi.org/10.31857/S0016794020020029
  3. Белов А.В., Ерошенко Е.А., Янке В.Г., Оленева В.А., Абунина М.А., Абунин А.А. Метод глобальной съемки для мировой сети нейтронных мониторов // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 58. № 3. С. 374–389. 2018. https://doi.org/10.7868/S0016794018030082
  4. Белов А.В., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г., Мелкумян А.А. Выделение солнечно-суточной анизотропии космических лучей локальным и глобальным методами // Геомагнетизм и аэрономия. Т. 63. № 3. С. 306–320. 2023. https://doi.org/10.31857/S0016794022600594
  5. Дворников В.М., Сдобнов В.Е., Сергеев А.В. Метод спектрографической глобальной съемки для изучения вариаций интенсивности космических лучей межпланетного и магнитосферного происхождения / Сб. “Вариации космических лучей и исследования космоса”. М.: ИЗМИРАН. С. 232–237. 1986.
  6. Дорман Л.И. Вариации космических лучей. М.: Гостехиздат, 492 с. 1957.
  7. Крымский Г.Ф., Алтухов А.М., Кузьмин А.Н., Скрипин Г.В. Новый метод исследования анизотропии космических лучей / Исследование по геомагнетизму и аэрономии. М.: Наука, 105 с. 1966.
  8. Крымский Г.Ф. Модуляция космических лучей в межпланетном пространстве. М.: Наука, 152 с. 1969.
  9. Крымский Г.Ф., Кузьмин А.И., Кривошапкин П.А., Самсонов И.С., Скрипин Г.В., Транский И.А., Чирков Н.П Космические лучи и солнечный ветер. Новосибирск: Наука, 224 с. 1981.
  10. Belov A.V., Blokh Ya.A., Dorman L.I., Eroshenko E.A., Inozemtseva O.I., Kaminer N.S. Studies of isotropic and anisotropic cosmic ray variations in the Earth’s vicinities during disturbed periods / Proc. 13th ICRC. V. 2. Denver, CO, August 17–30, 1973. P. 1247–1255. 1973.
  11. Belov A., Eroshenko E., Yanke V., Oleneva V., Abunin A., Abunina M., Papaioannou A., Mavromichalaki H. The Global Survey Method applied to ground-level cosmic ray measurements // Sol. Phys. V. 293. № 4. ID 68. 2018. https://doi.org/10.1007/s11207-018-1277-6
  12. Compton A.H., Wollan E.O., Bennett R.D. A precision recording cosmic-ray meter // Rev. Sci. Instrum. V. 5. № 12. P. 415–422. 1934. https://doi.org/10.1063/1.1751765
  13. Duperier A. Solar and sidereal diurnal variations of cosmic rays // Nature. V. 158. № 4006. P. 196. 1946. https://doi.org/10.1038/158196a0
  14. Dvornikov V.M., Sdobnov V.E. Analyzing the solar proton event of 22 October 1989, using the method of Spectrographic Global Survey // Sol. Phys. V. 178. № 2. P. 405–422. 1998. https://doi.org/10.1023/A:1005069806374
  15. Elliot H. The variations of cosmic ray intensity / Progress in Cosmic Ray Physics. V. 1. Ed. J.G. Wilson. Amsterdam: North Holland Publishing Co. P. 453–514. 1952.
  16. Forbush S.E. Variation with a period of two solar cycles in the cosmic-ray diurnal anisotropy and the superposed variations correlated with magnetic activity // J. Geophys. Res. V. 74. № 14. P. 3451–3468. 1969. https://doi.org/10.1029/JA074i014p03451
  17. Forbush S., Beach L. Cosmic-ray diurnal anisotropy and the Sun’s polar magnetic field / Proc. 14th ICRC. V. 4. Munich, Germany, August 15–29, 1975. P. 1204–1208. 1975.
  18. Kumar S., Gulati U., Khare D.K., Richharia M.K. Comparative study of diurnal anisotropy in CR intensity on quiet days and all days // B. Astron. Soc. India. V. 21. № 3–4. P. 395–397. 1993.
  19. Mishra R.A., Mishra R.K. Influence of solar heliospheric parameters on cosmic rays anisotropy // Astrophysics. V. 49. № 4. P. 555–566. 2006. https://doi.org/10.1007/s10511-006-0054-7
  20. Munakata K., Kozai M., Kato C., Kóta J. Long-term variation of the solar diurnal anisotropy of galactic cosmic rays observed with the Nagoya multi-directional muon detector // Astrophys. J. V. 791. № 1. ID 22. 2014. https://doi.org/10.1088/0004-637X/791/1/22
  21. Nagashima K. Three-dimensional cosmic ray anisotropy in interplanetary space // Rep. Ionos. Space Res. V. 25. P. 189–211. 1971.
  22. Oh S.Y., Yi Y., Bieber J.W. Modulation cycles of galactic cosmic ray diurnal anisotropy variation // Sol. Phys. V. 262. № 1. P. 199–212. 2010. https://doi.org/10.1007/s11207-009-9504-9
  23. Okike O. Amplitude of the usual cosmic ray diurnal and enhanced anisotropies: Implications for the observed magnitude, timing, and ranking of Forbush decreases // Astrophys. J. V. 915. № 1. ID 60. 2021. https://doi.org/10.3847/1538-4357/abfe60
  24. Pomerantz M.A., Duggal S.P. North-south anisotropies in the cosmic radiation // J. Geophys. Res. V. 77. № 1. P. 263–265. 1972. https://doi.org/10.1029/JA077i001p00263
  25. Sabbah I. Solar magnetic polarity dependency of the cosmic ray diurnal variation // J. Geophys. Res. – Space. V. 118. № 8. P. 4739–4747. 2013. https://doi.org/10.1002/jgra.50431
  26. Singh M., Badruddin. Study of the cosmic ray diurnal anisotropy during different solar and magnetic conditions // Sol. Phys. V. 233. № 2. P. 291–317. 2006. https://doi.org/10.1007/s11207-006-2050-9
  27. Swinson D.B. Sidereal cosmic-ray diurnal variations // J. Geophys. Res. V. 74. № 24. P. 5591–5598. 1969. https://doi.org/10.1029/JA074i024p05591
  28. Thompson J.L. A critical analysis for sidereal time variations of cosmic rays on the pacific // Phys. Rev. V. 55. № 1. P. 11–15. 1939. https://doi.org/10.1103/PhysRev.55.11
  29. Yasue S., Mori S., Sakakibara S., Nagashima K. Coupling coefficients of cosmic ray daily variations for neutron monitor stations / Report of the Cosmic-Ray Research Laboratory. № 7. Nagoya: CRRL. 1982.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).