Алгоритм вычисления интенсивности потоков вторичных нейтронов в верхней тропосфере в режиме реального времени при различных фазах солнечной активности

В п. 2.2 были изложены основные положения вероятностнокаскадной модели нейтронов космических лучей, а также приведены примеры непосредственного вычисления интенсивности вторичных нейтронов в атмосфере с использованием данной модели. Основной алгоритм определения интенсивности нейтронных потоков для любой заданной высоты в режиме реального времени на основе вероятностно-каскадного метода заключается в следующем.

Нейтронные мониторы регистрируют частицы с интервалом в 1 мин в режиме реального времени. Данные нейтронных мониторов находятся в открытом доступе в Интернете [87]. Авторы предлагают усреднять данные и с помощью вероятностно-каскадной модели вычислять интенсивность нейтронного потока (например, в интервале 30 мин) для интересующей высоты и географических координат. Сеть мониторов функционирует с конца 1950-х гг., и с тех пор достаточно часто проводились натурные измерения на разных высотах и географических координатах. Авторы проверили действенность вероятностно-каскадной модели. Оказалось, что между вычисленными и натурными данными интенсивности нейтронных потоков различие не превышает 10 %. С учетом наземного расположения станций глобальной сети нейтронных мониторов преобразуем выражение (2.24) для интенсивности потоков вторичных нейтронов в следующем виде:

где jо - усредненная интенсивность атмосферных нейтронов на уровне моря от различных станций; Ах = exp ; h - высота над уровнем моря; Н = 7,457 (км) - барометрическая высота; х0 = 1013 (мбар) = = 1,01 • 105(Па) - атмосферное давление на уровне моря. С помощью данного выражения легко рассчитать значение интенсивности нейтронных потоков для любой заданной высоты в режиме реального времени. На рис. 20 показаны вариации интенсивности вторичных нейтронов за декабрь 2012 г. и январь 2013 г. На рис. 21-23 показано высотное распределение атмосферных нейтронов для высоты 12 км, рассчитанной согласно выражению (4.1) на основе данных нейтронных мониторов, представленных на рис. 20-22.

Из рис. 20, 22 видно, что по исходным данным вариаций космических лучей можно построить высотное распределение нейтронов для любой высоты и за любой промежуток времени.

Вариации интенсивности атмосферных нейтронов за декабрь 2012 г. и январь 2013 г. [88]

Рис. 20. Вариации интенсивности атмосферных нейтронов за декабрь 2012 г. и январь 2013 г. [88]

Распределение интенсивности атмосферных нейтронов по высоте за декабрь 2012 г. и январь 2013 г. на основе данных нейтронных мониторов (рис. 20)

Рис. 21. Распределение интенсивности атмосферных нейтронов по высоте за декабрь 2012 г. и январь 2013 г. на основе данных нейтронных мониторов (рис. 20)

Суточные вариации космических лучей 16-17 янв. 2013 г. по данным Московского нейтронного монитора [88]

Рис. 22. Суточные вариации космических лучей 16-17 янв. 2013 г. по данным Московского нейтронного монитора [88]

Распределение интенсивности атмосферных нейтронов по высоте 16-17 янв. 2013 г. на основе данных Московского нейтронного монитора (рис. 22)

Рис. 23. Распределение интенсивности атмосферных нейтронов по высоте 16-17 янв. 2013 г. на основе данных Московского нейтронного монитора (рис. 22)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >