CC BY
32Валерий Игнатьевич Козлов,
доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института кос-мофизических исследований и аэрономии им. Ю. Г. Шафера СО РАН, г. Якутск
В хаотическом состоянии система не помнит о прошлом.
Критическое состояние остаётся единственной альтернативой. Пер Бак. Как работает природа.
Теория самоорганизованной критичности. 2014.
Введение
Время от времени в литературе интенсивно обсуждается проблема: описывается ли поведение солнечной активности низкоразмерным аттрактором, который бы указывал на наличие регулярного процесса? Утвердительного ответа на этот вопрос в течение продолжительного времени получено не было [1]. Возможно, это связано с низкой информативностью чисел Вольфа (число солнечных пятен). Так, некоторыми исследователями отмечается, что числа Вольфа из-за специфического правила их подсчёта (используются визуальные наблюдения солнечных пятен) вряд ли могут быть «гладкой»
В. И. Козлов DOI: 10.24411/1728-516Х-2019-10010
функцией истинной динамической переменной [2]. Правдоподобная оценка конечной и низкой корреляционной (фрактальной) размерности за цикл солнечной активности была получена по индексу мерцаний космических лучей [3]. Ни по числам Вольфа, ни по интенсивности галактических космических лучей (ГКЛ) корректную оценку корреляционной размерности получить не удавалось.
Поведение солнечной активности в 11-летнем цикле если и описывается низкоразмерным аттрактором, и то лишь на геоэффективной фазе инверсии, т. е. смены знака магнитного поля Солнца. Именно на это указывает выход зависимости корреляционной (фрактальной) размерности на плато ^~2,5-3) для разных циклов [3]. Выявление низкоразмерного процесса в вариациях индекса мерцаний ГКЛ является, очевидно, указанием на принципиальную возможность прогноза периодов максимальной спорадической активности Солнца.
На фото вверху - активная область на Солнце
Фаза завершения переполюсовки или инверсии общего магнитного поля Солнца, как наиболее геоэффективная, и представляет интерес в плане прогноза экстремальных проявлений Космической погоды. Вывод о принципиальной возможности прогноза активной фазы солнечного цикла, сделанный нами исходя из полученной выше низкой и конечной величины корреляционной размерности, был достаточно подробно прокомментирован в соответствующем разделе монографии А. А. Потапова, посвящённом теме фракталов в Космосе [4].
1. «Самоорганизованная катастрофы
критичность» и...
Только критическое состояние позволяет системе «поэкспериментировать» с множеством различных объектов, прежде чем возникнет устойчивый сложный объект. Надкритические... правила устранят любые сложные явления, которые могли бы возникнуть. Подкритические правила сведутся к скучным простым структурам.
Пер Бак.
Окончательный выбор методологии изучения предельных критических режимов солнечного ветра на различных фазах солнечного цикла определился нижеследующими результатами. По часовым значениям интенсивности галактических космических лучей (ст. Оулу, Финляндия) за 45 лет (с 1968 по 2012 гг.) определялось число «событий» - понижений интенсивности ГКЛ (обусловленных выбросами корональной плазмы) фиксированной амплитуды. Так был выявлен степенной характер распределения числа событий в зависимости от их амплитуды (рис. 1), что согласуется с результатом, полу-
Ьп N 9 ■
у = -1,5594х + 6.4079
0,5 1 1,5 2 2,5 3
Логарифм амплитуд понижений интенсивности ГКЛ
Рис. 1. Степенной закон зависимости числа событий в интенсивности ГКЛ от их амплитуды, по часовым данным ст. Оулу (Финляндия) за 45 лет (с 1968 по 2012 гг.).
По оси ординат - натуральные логарифмы числа событий, по оси абсцисс - натуральные логарифмы амплитуд соответствующих событий. «Событие» - понижение интенсивности ГКЛ, %. Величина показателя степени «-1,56»
ченным ранее [5]. На это указывает близость их степенных показателей т: «-1,60» для рентгеновских вспышек и «-1,56» для космических лучей. Полученное значение показателя согласуется с конечным и низким значением корреляционной (фрактальной) размерности &=2,5-3 процесса на активной фазе солнечного цикла [3]. Это следует из аналитического выражения для связи фрактальной размерности со степенным показателем б=т+1.
События в рентгене отражают активность в источнике на Солнце, а события в космических лучах отражают проявление той же самой активности в верхней короне Солнца и, далее, в межпланетном магнитном поле. Степенная зависимость указывает обычно на отсутствие выделенного, т. е. «характерного» масштаба явления. Очевидно, в этом случае имеет место иерархия масштабов событий: число любых, произвольно взятых событий на Солнце будет всегда больше числа более мощных, по сравнению с ними, событий. Само же наличие степенной зависимости - это, как известно, признак того, что динамическая система находится в нетривиальном состоянии «самоорганизованной критичности», когда весьма нерегулярно, т. е. катастрофически (что существенно осложняет прогноз) стравливается избыток запасённой в системе энергии [6, 7].
Действительно, следствием степенных распределений с величиной показателя степени т<2, описывающих динамическую систему в состоянии «самоорганизованной критичности», является склонность её к катастрофам [8]. При т<3 степенное распределение обладает бесконечной дисперсией, т. е. не имеет смысла пытаться характеризовать отклонение значений случайной величины от её математического ожидания, а при т<2 бесконечным становится и само математическое ожидание. В этом случае сумма значений случайной величины в некоторой выборке оказывается сравнима с наибольшим из них. В результате обе характеристики быстро и неограниченно увеличиваются по мере роста объёма выборки, что даёт характерный пример антиинтуитивного поведения масштабно-инвариантных (фрактальных) систем [7].
Словосочетание «существенно осложняет прогноз» в более категоричной форме может означать и принципиальную непредсказуемость природных катастроф?! Даже если это и так, то у нас, тем не менее, имеется возмож-1_п а ность упредить их приход на орбиту 3,5 4 Земли, используя мониторинг состоя-
ния среды с целью ранней диагностики катастроф, что обязывает нас, образно говоря, постоянно «держать руку на пульсе». Осознание этого и определило необходимость разработки и создания системы наземного мониторинга космических лучей в обсерватории Тикси в 1981 г. [9]. С учётом полученного опыта в последнее время была
разработана и создана экспертная система мониторинга и прогноза Cyber-FORSHOCK в режиме реального времени (http://www.forshock.ru/pred.html), по данным международной сети станций космических лучей (http://www.nmdb.eu).
Ниже предлагается подход, который в некоторой степени решает проблему «прогноза», точнее, ранней диагностики периодов экстремальной активности Солнца, т. е. обнаружение по космическим лучам критического или переходного режима к активной фазе солнечного цикла, в том числе и в окрестности фронта ударной волны.
2. О реальности «переходного режима» к катастрофе
Искажения магнитного поля, вызванные взрывами на Солнце, практически мгновенно сказываются на космических лучах. В этом смысле можно сказать, что своеобразный «пульс Солнца» давно уже передаётся нам через модуляцию шумоподобного фона космического излучения. Оставалось только его услышать!
Козлов В. И. Грядет ли сбой 11-летнего цикла.
Наука и техника в Якутии.
2006. № 1 (10).
Представляется, что наиболее полная информация о динамическом процессе содержится в обычной гистограмме исходных данных, частотной или интегральной. Остаётся лишь выделить из шумоподобного сигнала потенциально возможный регулярный сигнал. Естественно, что потенциально возможный полезный сигнал может содержаться во втором и последующих моментах функции распределения интенсивности ГКЛ. С другой стороны, из теории разрушения сплошных сред (и теории надёжности) известно, что адекватное описание выхода системы на предельный критический режим перед условной «катастрофой» даёт обобщённое распределение Вейбулла-Гнеденко [10]. «Зарождением» таковой катастрофы можно считать ситуацию, возникающую на переходном режиме к активной фазе солнечного цикла. Из той же вероятностной теории разрушения сплошных сред известно, что максимум функции Риска есть, по сути - ВЕРОЯТНОСТЬ достижения критического значения анализируемой переменной, в нашем случае - измеряемой интенсивности ГКЛ. Указанная вероятность есть степень когерентности процесса или коррелированности флуктуаций
о,т
0.5
0.4 -I
0.3
0.2
космических лучей на переходном режиме к активной фазе солнечного цикла. Это позволяет выделить коррелированный сигнал-предвестник из Гауссова шума: Гауссов шум содержится, проще говоря, в «линейной» части функции Риска, а искомый сигнал-предвестник в нелинейной. Искомая, нелинейная компонента сигнала-предвестника формируется при превышении степени (вероятности) коррелированности процесса критического значения, т. е. при Р>Ркр.
Ниже приведены результаты расчёта функции Риска применительно к реальным данным в известный период экстремальной активности Солнца в октябре-ноябре 2003 г. (солнечные обороты 2323-2324). В это время была зарегистрирована целая серия наиболее экстремальных событий солнечного цикла 23. Расчет функции Риска проводился за 7 оборотов Солнца: за 5 предшествующих оборотов 2318-2322 и, далее, за обороты 2323-2324, т. е. уже непосредственно в течение активной фазы солнечного цикла. Как следует из результатов расчёта, значимые (Р>0,5) значения максимума функции Риска регистрируются на оборотах 23202321 (рис. 2). В этой связи интервал времени, приходящийся на обороты 2320-2321, в течение которых были зарегистрированы предвестники, определяется нами как переходный режим к активной фазе солнечного цикла, имевшей место на оборотах 2323-2324. Предвестник в космических лучах в данном случае регистрируется за 1-2 солнечных оборота до начала активной фазы. Эти результаты указывают на большую эффективность предложенного способа: выявления переходного режима к фазе роста солнечной активности, проще - её предвестника.
Среднеоборотные значения интенсивности ГКЛ, в импульсах
Рис. 2. Расчёт функции Риска или вероятности наступления «события», исходя из распределения Вейбулла-Гнеденко.
По оси абсцисс - 27-дневные значения интенсивности космических лучей для каждого оборота Солнца. На оборотах 2320-2321, т. е. за 1-2 оборота до начала фазы роста активности Солнца в октябре-ноябре 2003 г. (обороты 2323-2324), регистрируются значимые (Р>0,5) значения вероятности или предвестники начала активной фазы солнечного цикла
3. Предвестник в космических лучах как индикатор переходного режима к активной фазе солнечного цикла
Наша способность с величайшей точностью объяснить случившееся не означает, что мы способны предсказать грядущее. Пер Бак. Как работает природа. Теория самоорганизованной критичности. 2014.
Поведение флуктуаций интенсивности галактических космических лучей на масштабе усреднения за один солнечный оборот представляет большой интерес с различных точек зрения. Во-первых, это важно для выявления переходного режима к активной фазе солнечного цикла. Заблаговременное обнаружение подобного переходного режима могло бы решить практически важную задачу прогнозирования активности Солнца.
На рис. 3 представлены результаты среднесрочного мониторинга космических лучей за 1999-2018 гг. Для анализа вариаций параметра с периодами от полугода и более был исключен низкочастотный тренд, который представляет собой, фактически, 11-летнюю вариацию.
Оценка связи введённого параметра флуктуаций космических лучей и интенсивности ГКЛ, изображённая на рис. 4, показывает, что регрессионная статистическая связь установлена на уровне 95 %, величина коэффициента их взаимной корреляции составляет Я(т)~0,7. Заблаговременность предвестника в параметре флуктуаций ГКЛ относительно интенсивности космических лучей составляет величину Дт=1 оборот Солнца.
Чтобы убедиться в том, что местоположение предвестников в космических лучах в течение, например, текущего 24 цикла отражает реальную ситуацию в межпланетной среде, ниже проведён совместный анализ интенсивности космических лучей и скорости солнечного ветра (рис. 5). Для анализа использовались результаты прямых измерений на космическом аппарате АСЕ, США [11].
На фазе роста и в окрестности максимума нового 24 цикла заметно выражена годовая вариация скорости плазмы солнечного ветра. Это совпадает с годовой периодичностью предвестников, зарегистрированных нами в анализируемый период (см. рис. 3). Следует отметить, что моменты регистрации предвестников в космических лучах совпадают с началом перестроек
ПРОГНОЗ АКТИВНОМ ФАЗЫ И ЦИКЛА
23 цнкп инн.СД макс. СД]
0.65 ! 0.60 . 0,76
Г о.го I 0.8! 0.60
Ё 0.6; х Г' 1 ■
I
0.60 0.45 | 0.40 ц. 0.35
а 0.»
$ 0.25 | •-»
г о.15 0.10
г
I
Л I I * I 1
Г1/1 й^".:' Иг ................:
74 С I ' ? '
-Я...................шмдр
егоо «000 5в00
$ 1,23
Е О 1,13
3 5 1- 1,03
I 1
Ё 0,93
| ■1 0,83
£
} 2 0,73
£ а
с 0,63
1 1
IIIШШШШШШ
ВРЕМЯ» годы
.'V I •
.,.,-"95% Ц V. .; ¡1 . . . ■ Л ч'
■
95*а" ■--- ■
5300
5700
6100 .ГКЛ, I
6500
1
0.6 1 0,2
£ -0,2 г
г -0,6
х 3
I
з -1
6900
■ К(т)=и, г 1 к г
..............1111111 ШЩШПМШШИШНШР' II11111 '""II :1111111Н ИНГ II ¡11111II
щирь
-90 -60 -30 0 30 60 90
Величина сдвига по времени Г
Рис. 3. Пунктирная кривая - 27-дневные значения интенсивности ГКЛ с 1999 по 2018 гг., шкала справа. Сплошная кривая - соответствующие значения параметра флуктуаций ГКЛ, шкала слева. Показан 90-процентный уровень значимости. Предвестники:
НАЧАЛО 24 цикла показано точечной стрелкой, фазы роста текущего цикла - сплошной стрелкой
черного цвета, фазы МАКСИМУМА 24 цикла -сплошной стрелкой красного цвета, завершение фазы переполюсовки - пунктирной стрелкой синего цвета, геоэффективной фазы начала ветви спада -сплошной стрелкой синего цвета. Низкие значения параметра флуктуаций в 2011-2012 и в 2014-2015 гг. (заключены в овал) означают диагностику активных
фаз солнечного цикла. Стрелкой зелёного цвета показан предвестник необычно активного периода, зарегистрированного в 2017 г, в период, близкий к минимуму текущего 24 цикла
Рис. 4. Оценка связи введённого параметра флуктуаций космических лучей и интенсивности ГКЛ:
регрессионная статистическая связь установлена на уровне 95 %, величина коэффициента их взаимной корреляции составляет И(т)~0,7. Заблаговременность предвестника в параметре флуктуаций ГКЛ относительно интенсивности космических лучей определяется величиной временного сдвига т=1 оборот Солнца
Макс. СА 23 цикл
мин. СА Макс, СА1 24 цикл
Номера 27-дневных о Воротов Солнца, по системе Бартельса
§ N ^ § ВРЕМЯ, годы
й м й й й
Рис. 5. Сопоставление 27-дневных значений интенсивности ГКЛ (пунктирная кривая) и скорости солнечного ветра (сплошная кривая), по данным космического аппарата АСЕ, в 23-24 циклах солнечной активности: 1997-2014 гг. Предвестники в космических лучах показаны вертикальными стрелками. Все предвестники предшествуют глобальным
максимумам скорости солнечного ветра. И в параметре флуктуаций ГКЛ, и в скорости солнечного ветра регистрируется годовая вариация
магнитного поля в комплексах активности на Солнце. Это следовало из результатов сопоставления моментов регистрации предвестников в космических лучах и результатов солнечных наблюдений, представленных в работе [12]. Перестройки магнитного поля наблюдались в фазах роста и спада одного и другого максимумов (зарегистрированных в среднегодовых значениях чисел Вольфа в 2012 и 2014 гг.), т. е. в фазах их максимальной изменчивости. Можно сделать вывод, что предвестник в космических лучах является индикатором перестройки магнитного поля Солнца в переходном режиме к активной фазе солнечного цикла [13].
Стрелкой зелёного цвета на рис. 3 показан предвестник необычной активизации солнечной активности в окрестности фазы минимума текущего солнечного цикла 24 в июле - сентябре 2017 г. (обороты 25092511). Очевидно, что интервал времени, приходящийся на обороты 2504-2508 (с третьей декады февраля по июнь 2017 г.) и представляет собой переходный режим к необычно активной фазе на стадии завершения текущего 24 цикла. Действительно, в июле и сентябре 2017 г. были зарегистрированы мощные ударные волны и большие геомагнитные бури, которые и обусловили резкое и глубокое понижение в 27-дневных значениях интенсивности ГКЛ (точечная кривая) на оборотах 2509-2511 (см. рис. 3).
4. Загоризонтное обнаружение источника активности на Солнце
Сотри случайные черты -и ты увидишь: мир прекрасен.
Александр Блок, 1911 г.
Очевидно, что отождествление источника ударных волн и геомагнитных бурь желательно проводить при единственной и мощной активной области, как это наблюдалось нами в обсерватории Тикси ещё в июле 1982 г. [9]. Тогда это был первый случай обнаружения предвестника от единственного и мощного источника активности, выходящего на восточный край солнечного диска по эффекту «гало» в космических лучах. Указанные выше условия, очевидно, должны выполняться на геоэффективной фазе начала ветви спада 11-летнего цикла, когда число пятен уже значительно меньше, а вероятность доминирования мощной и единственной активной области ещё достаточно велика.
Не менее интересный случай загоризонтного обнаружения источника активности имел место в третьей декаде июля 2012 г. Предыстория же данного события такова: начиная со второй декады июля 2012 г., на видимой части солнечного диска доминировала мощная активная область 1520. Отсутствовали и корональные дыры, как потенциальные источники проявлений солнечной активности. При прохождении указанной активной области центрального меридиана предвестник в космических лучах был зарегистрирован 12-13.07.2012 (рис. 6, [14]). Эффект Форбуша в интенсивности ГКЛ
П Ч Ч Ч Ч Ч Ч ^
й 8 е' ? 8 5 5
В ГЬрднетп Гк П
^ ^ $ ^
ЙЗ^ГЗЗ'СГЗСГ яяяязявя " е й 6 а" й' <-.
' 3 I? £ ¡й £
6
>5 « «
Рис. 6. Результаты мониторинга космических лучей с 30.06.2012 по 29.07.2012 [14].
По оси ординат: шкала слева - полусуточные значения интенсивности космических лучей; шкала справа - отложены полусуточные значения параметра флуктуаций. Показан двухсторонний уровень значимости 95 %. Значимые (Р>0,6) величины параметра флуктуаций - предвестники. Низкие (Р<0,4) значения параметра флуктуаций - диагностические. По оси абсцисс: время (год - месяц - день - час)
С2Щ2-07-20Т06^> 2012-07-16ТОО +4.25 days
О Borth »Mqit ОМ*гсшу «Vvnua OKevltr ■ MSL DSpHnr BS^rvo-A ■ Stsr*4>_ß
IHA-IJ MO-IHHint ЧЛЯЛ
Рис. 7. Анимационная схема динамики экстремального события 14-15 июля 2012 г. от активной области из района центрального меридиана Солнца на основе модельных расчётов Goddard Space Weather Lab, по данным измерений на космических аппаратах Stereo-A и Stereo-B
Рис. 8. Анимационная схема динамики события 19-20 июля 2012 г. от активной области, вышедшей на западный край солнечного диска на основе модельных расчетов Goddard Space Weather Lab, по данным измерений на космических аппаратах Stereo-A и Stereo-B
начался с 14 на 15 июля. На это указывают низкое, т. е. диагностическое, значение параметра флуктуаций ГКЛ 14 июля (рис. 6), которое играет роль маркера прихода ударной волны на орбиту Земли. Это подтверждается результатами моделирования, проведённого в Goddard Space Weather Lab, по данным измерений на космических аппаратах США Stereo-A и Stereo-B (рис. 7). Действительно, ударная волна от события СМЕ (корональ-ного выброса массы) вблизи центрального меридиана регистрируется на орбите Земли также 14 июля 2012 г. Местоположение Земли показано на горизонтальной оси справа от Солнца (жёлтым кружком).
Низкие значения параметра флуктуаций 1820 июля отражают факт регистрации затянутого понижения интенсивности ГКЛ, обусловленного прохождением орбиты Земли нескольких замедленных («slow explosion») выбросов корональной массы Солнца (http://spaceweathercom/archive.php?day=18&-month=07&year=2012&view=view). Значимого (95 %) уровня параметр флуктуаций 17 июля от «замедленных» СМЕ так и не достиг Но и в этом случае низкое диагностическое значение параметра флуктуаций 20 июля (рис. 6) сыграло роль маркера небольшого понижения в интенсивности ГКЛ с 19 на 20 июля. Это в очередной раз подтверждается результатами моделирования по данным измерений на космических аппаратах Stereo-A и Stereo-B: ударная волна от «замедленных» СМЕ на орбите Земли регистрируется 20 июля (рис. 8). Небольшая величина понижения в интенсивности ГКЛ обусловлена тем, что источник активности находился уже далеко от центрального меридиана. Точнее, вблизи западного края солнечного диска, в результате чего Земля оказалась в зоне лишь касательного воздействия ударной волны от серии «замедленных» СМЕ (рис. 8).
Наиболее же мощные проявления активности Солнца были зарегистрированы в начале третьей декады июля 2012 г. В это время активная область № 1520 уже
скрылась за западный край солнечного диска. Тем не менее в космических лучах она всё же проявилась в виде предвестника в параметре флуктуаций ГКЛ от 22 июля (рис. 6). Активных групп пятен с большими вспышками и геоэффективных корональных дыр на видимой части солнечного диска 21-22 июля зарегистрировано не было. И в этом случае мы имеем дело с проявлением эффекта «гало» во флуктуациях космических лучей, от мощного источника активности, расположенного на невидимой с Земли стороне Солнца (рис. 9). Так в параметре флуктуаций ГКЛ была зарегистрирована самая мощная ударная волна, и не только в текущем 24 цикле. Согласно известной диаграмме встречаемости скоростей подобные экстремальные ударные волны со скоростями ~3000 км/с и выше - очень редкое событие («Extremely Rare events»).
35ТУ-07 -гзтщяр 201 2-01-22ПО +1.50 days
OEülti »чаге O wer*;игу • Y*»!: □ Keptar ■ MSL ПBSto№Jk
mi№4
IU-U пл. 49Ы I Пии Ян^^Я
Рис. 9. Анимационная схема динамики гигантского «залимбового» события 23-24 июля 2012 г., зарегистрированного за западным краем солнечного диска на основе модельных расчётов Goddard Space Weather Lab, по данным измерений на космических аппаратах Stereo-A и Stereo-B
sssssssssssssssss''
Рис. 10. Результаты мониторинга космических лучей с 25.08.2017 по 23.09.2017.
По оси ординат: шкала слева - полусуточные значения интенсивности космических лучей; шкала справа - отложены полусуточные значения параметра флуктуации. Показан двухсторонний уровень значимости 95 %. Значимые (Р>0,6) значения параметра флуктуации - предвестники. Низкие (Р<0,35) значения параметра флуктуации - диагностические. По оси абсцисс: время (год - месяц - день - час)
Ещё один подобный случай загоризонтного обнаружения источника активности представился совсем недавно, в событии 10 сентября 2017 г. Указанный период явно относится к стадии окончания текущего, 24 цикла. Конец августа завершился прохождением высокоскоростной «струи» плазмы солнечного ветра (http://spaceweather.com/archive.php?day=31&month= 08&year=2017&view=view). На это указывает регистрация предвестника 31.08.2017. В начале сентября (02.09.2017) был зарегистрирован значимый предвестник (рис. 10), который, очевидно, связан с буквально «взрывным» (в течение 24 часов) ростом активности источника № 2673. Впоследствии эта активная область явилась источником двух мощных рентгеновских вспышек класса Х9 от 06.09.2017 и Х8 от 10.09.2017. Причём вторая мощная рентгеновская вспышка произошла на невидимой с Земли части солнечного диска, т. е. находясь 10.09.2017 совершенно определенно за линией горизонта (рис. 11). Значимый предвестник проявления этого события в космических лучах был зарегистрирован 9-10 сентября (рис. 10). Достаточно резкое снижение параметра флуктуаций с 12 на 13 сентября соответствует времени достижения орбиты Земли заднего фронта ударной волны от коронального выброса массы (СМЕ). Это подтверждается результатами моделирования, проведённого в Goddard Space Weather Lab по данным измерений на космических аппаратах Stereo-A и Stereo-B (рис. 12).
По мнению ряда авторов, уникальное событие 23-24 июля 2012 г. (рис. 6, 9) относится к уровню
СУПЕРШТОРМА, подобно известному уникальному событию «Кэррингтона» 1 сентября 1859 г. [15]. Таким образом, в XXI в. нашей цивилизации повезло, как минимум, дважды. В начале ноября 2003 г., когда гигантская вспышка в рентгене класса Х20 произошла в момент захода активной области за западный край солнечного диска [16], и в начале третьей декады июля 2012 г., когда очередная активизация источника из активной области 1520 случилась уже на невидимой с Земли стороне Солнца. Но поскольку уповать на подобное «везение», по меньшей мере, наивно, сама возможность осуществления прогноза, точнее, раннего обнаружения экстремальных событий Космической погоды по эффекту «Гало» в космических лучах, представляется весьма актуальной.
Важно отметить, что для обнаружения невидимого с Земли источника активности на Солнце США пришлось запускать на специальную орбиту два весьма дорогостоящих космических аппарата Stereo-A и Stereo-B. Ту же самую задачу загоризонтного обнаружения мощного источника активности на Солнце мы решаем дистанционным методом диагностики околоземного космического пространства посредством созданной нами экспертной системой Cyber-FORSHOCK на базе уже существующей мировой
Рис. 11. Мощная рентгеновская вспышка Х8, зарегистрированная на невидимой с Земли стороне Солнца, за западным краем солнечного диска 10.09.2017
2 017-09-12 04:00:00
в^ аоо SQ0
ft I
^^ i
Г.;-. •-•■• P'ritewnCwiBf_ft-П Г г^е го 11 09- И ог 00 ОТ Uade СМЕ_trage Cre.-:_I
Рис. 12. Анимационная схема динамики «залимбового» события от мощной вспышки Х8, зарегистрированной за западным краем солнечного диска 10.09.2017 г., на основе модельных расчётов Goddard Space Weather Lab, по данным измерений на космических аппаратах Stereo-A и Stereo-B за 09-13.09.2017
сети высокоширотных станций космических лучей [14]. В нашем случае планета Земля, с задействованными на приём космической радиации высокоширотными станциями (порядка ~10), работает как ЕДИНЫЙ прибор!
Список литературы
1. Carbonel M., Oliver L. And Ballester J.L. (1994). A Search for Chaotic Behavior in Solar Activity // Astronomy and Astrophys. Vol. 290. N 3. P. 983-994.
2. Михайлуца, В. П. Размерность и структура солнечного аттрактора по значениям энергии магнитного поля Солнца в 21 цикле / В. П. Михайлуца, М. П. Фатьянов // Солнечные данные. - 1989. - № 11. -С. 109-116.
3. Козлов, В. И. Оценка скейлинговых свойств динамики флуктуаций космических лучей в цикле солнечной активности / В. И. Козлов // Геомагнетизм и аэрономии. - 1999. - Т. 39, № 1. - С. 100-104.
4. Потапов, А. А. Фракталы в радиофизике и радиолокации / А. А. Потапов. - М. : МГУ. Изд. ЛОГОС, 2005. - 848 с.
5. Dennis B.R. (1985). Solar hard X-ray bursts // Solar Physics. Solar Physic. V. 100. P. 465-490.
6. Bak P., Tang C, Wiesenfeld K. (1988). Self-organized criticality//Phys. Rev V. 38. N 1. P. 364-374.
7. Bak P. HOW NATURE WORKS. (1996). The science of self-organized criticality. Springer-Verlag, New York, Inc.
8. Подлазов, А. В. Самоорганизованная критичность эруптивных процессов в солнечной плазме / А. В. Подлазов, А. Р. Осокин // Математиеское моделирование. - 2002. -Т. 14, № 2. - С. 118-126.
9. Козлов, В. И. Аритмия Солнца. В космических лучах. 2-е издание / В. И. Козлов, В. В. Козлов. - Якутск: Изд-во ФГБУН ИМЗ СО РАН. ИКФИА СО РАН, 2016. -220 с.
10. Айвазян, С. А. Прикладная статистика. Основы моделирования и первичная обработка данных / С. А. Айвазян, И. С. Енюков, И. Д. Мешалкин. - М. : Финансы и статистика, 1983. - 313 с.
11. Данные измерений параметров солнечного ветра на космическом аппарате АСЕ. - Режим доступа : http://www.srl.caltech.edu/ACE/ASC/level2/.
12. Мордвинов, А. В. Комплексы активности и инверсия магнитного поля на полюсах Солнца в текущем цикле /А. В. Мордвинов, А. А. Головко, С. А. Язев // Солнечно-земная физика. - 2014. - Вып. 25. - С. 3-9.
13. Kozlov V.I. (2018). Detection by cosmic rays of the transition regime of solar wind to the active phase of a solar cycle // Proceeding of the International Conference «GRINGAUZ 100: Plasmas in the solar system» //IKIRAS. Moscow. June 13-15. P. 148.
14. Козлов, В. И. Обнаружение залимбового источника активности на Солнце по эффекту «Гало» в космических лучах / В. И. Козлов // Физика плазмы в солнечной системе : тезисы докладов 13-й ежегодной Всероссийской конференции. ИКИ РАН. Москва, 12-16 февраля 2018 г. - М., 2018. - С. 238.
15. Baker D.N. et al. (2013). A major solar eruptive event in July 2012: defining extreme space weather scenarios // Space Weather. doi:10.1002/swe.20097. Vol. 11. P. 585-591.
16. Козлов, В. И. Аритмия Солнца. В космических лучах. 3-е издание / В. И. Козлов, В. В. Козлов. - Якутск : Изд-во ФГБУН ИМЗ СО РАН. ИКФИА СО РАН. - 2018. -206 с.
А<РХ№ ОМУФФЬХХШХСЖЙ
Мало обладать выдающимися качествами, надо ещё уметь ими пользоваться.
Франсуа Ларошфуко
Кто двигается вперёд в науках, но отстаёт в нравственности, тот более идёт назад, чем вперёд.
Аристотель
