The cosmic-ray spectral modulation above 2 GV during the descending phase of solar cycle number 19

Summary

This is the first of a series of three papers meant to study the short- and long-term spectral modulation of primary cosmic rays above 2 GrV during the time from the IGY to the IQSY, for a large part of solar cycle No. 19, which showed the highest activity recorded so far, and a complex superposition of different kinds of conspicuous solarinduced interplanetary perturbations. In Part I we discuss the information on the modulation as gained by means of neutron monitor data, provided sufficient accuracy is reached; in fact this information covers a fair primary rigidity range and offers a time and rigidity resolution which is not reached by other experimental data. We also present and apply to the 1957–65 data an indirect calibration procedure for practically the whole network of the near-sea-level neutron monitors by means of seven latitude surveys performed by ship or by terrestrial vehicle. This procedure provides a set of daily latitude curves suitable for directly deriving the isotropic variation of the primary differential spectrum.

Riassunto

Questo è il primo di una serie di tre lavori dedicati allo studio della modulazione spettrale, a breve e a lungo termine, dei raggi cosmici primari a rigidità superiori a 2 GV. Lo studio comprende il periodo che va dall’’Anno Geofisico Internazionale 1957–58 agli Anni Internazionali del Sole Quieto 1964–65, cioè una gran parte del ciclo solare No. 19, che come è noto ha presentato la più alta attivita finora registrata, con una complessa sovrapposizione di cospicue perturbazioni prodotte dal sole nello spazio interplanetario. In questa Parte I si discute l’interesse, ai fini degli studi sulla modulazione, delle informazioni che possono fornire i dati dei rivelatori di neutroni, purché si raggiunga una sufficiente accuratezza; infatti, tale informazione copre un notevole intervallo di rigidità e inoltre offre una risoluzione temporale ed energetica non raggiunta da altri dati sperimentali. Viene inoltre presentato e applicato ai dati 1957–1965 un procedimento di revisione e di calibrazione indiretta di tutta la rete dei rivelatori di neutroni situati presso il livello del mare ; la calibrazione è ottenuta per mezzo di 7 spedizioni, effettuate su navi o su veicoli terrestri, per la misura dell’effetto di latitudine e permette di dedurre per tutto il periodo studiato curve giornaliere di latitudine adatte per ricavare direttamente la variazione isotropa dello spettro diferenziale primario.

РЕжУМЕ

ЁтО пЕРВАь стАтьь Иж с ЕРИИ тРЕх стАтЕИ, пОсВьЩЕННых ИсслЕДО ВАНИУ спЕктРАльНОИ М ОДУльцИИ с МАлыМ И БОл ьшИМ пЕРИОДАМИ пЕРВИ ЧНых кОсМИЧЕскИх МАлыМ И БОльшИМ пЕРИО ДАМИ пЕРВИЧНых кОсМИ ЧЕскИх лУЧЕИ ВышЕ 2 GV, В п ЕРИОД От IGY ДО IQSY, Дль БОльш ЕИ ЧАстИ сОлНЕЧНОгО ц ИклА N. 19, кОтОРыИ ОБНАРУ жИл НАИВысшУУ Акт лУЧЕИ ВышЕ 2 GV, В пЕРИОД О т IGY ДО IQSY, Дль БОльшЕИ ЧАст И сОлНЕЧНОгО цИклА N. 19, к ОтОРыИ ОБНАРУжИл НАИ ВысшУУ АктИВНОсть, жА РЕгИстРИРОВАННУУ ДО сИх пОР, И кОМплЕксНУУ сУпЕРпОжИцИУ РАжлИЧ Ных тИпОВ жАМЕтНых МЕ жп сОлНЕЧНОгО цИклА N. 19, кО тОРыИ ОБНАРУжИл НАИВ ысшУУ АктИВНОсть, жАР ЕгИстРИРОВАННУУ ДО с Их пОР, И кОМплЕксНУУ с УпЕРпОжИцИУ РАжлИЧН ых тИпОВ жАМЕтНых МЕж плАНЕтНых ВОжМУЩЕНИ И, ИНДУцИРОВАННых сОл НцЕМ. В пЕРВОИ ЧАстИ Мы ОБсУжДАЕМ ИНФОРМАцИ У О МОДУльцИИ, АктИВНОсть, жАРЕгИст РИРОВАННУУ ДО сИх пОР, И кОМплЕксНУУ сУпЕРп ОжИцИУ РАжлИЧНых тИп ОВ жАМЕтНых МЕжплАНЕ тНых ВОжМУЩЕНИИ, ИНДУ цИРОВАННых сОлНцЕМ. В пЕРВОИ ЧАстИ Мы ОБсУж ДАЕМ ИНФОРМАцИУ О МОД УльцИИ, пОлУЧЕННУУ НА ОсНОВЕ ДАННых НЕИтРО ННых МОНИтОРОВ, пРИ Ус лОВИИ, ЧтО ДОстИгАЕтс ь ДОстАтОЧНАь тО кОМплЕксНУУ сУпЕРпО жИцИУ РАжлИЧНых тИпО В жАМЕтНых МЕжплАНЕт Ных ВОжМУЩЕНИИ, ИНДУц ИРОВАННых сОлНцЕМ. В п ЕРВОИ ЧАстИ Мы ОБсУжД АЕМ ИНФОРМАцИУ О МОДУ льцИИ, пОлУЧЕННУУ НА О сНОВЕ ДАННых НЕИтРОН Ных МОНИтОРОВ, пРИ Усл ОВИИ, ЧтО ДОстИгАЕтсь ДОстАтОЧНАь тОЧНОст ь. ДАИстВИтЕльНО, ЁтА И НФОРМАцИь пОкРыВАЕт ДОстАтОЧНУУ ОБлАсть пЕРВИЧНОИ жЕсткОстИ И ДАЕт МЕжплАНЕтНых ВОжМУЩ ЕНИИ, ИНДУцИРОВАННых сОлНцЕМ. В пЕРВОИ ЧАст И Мы ОБсУжДАЕМ ИНФОРМ АцИУ О МОДУльцИИ, пОлУ ЧЕННУУ НА ОсНОВЕ ДАНН ых НЕИтРОННых МОНИтО РОВ, пРИ УслОВИИ, ЧтО ДО стИгАЕтсь ДОстАтОЧН Аь тОЧНОсть. ДАИстВИт ЕльНО, ЁтА ИНФОРМАцИь пОкРыВАЕт ДОстАтОЧН УУ ОБлАсть пЕРВИЧНОИ жЕсткОстИ И ДАЕт тАкО Е РАжРЕшЕНИЕ ВРЕМЕНИ И жЕсткОстИ, кОтОРыЕ Н Е ДОстИгАлИсь с пОМОЩ ьУ ДРУгИх ЁкспЕРИМЕН тАльНых ДАННы пЕРВОИ ЧАстИ Мы ОБсУж ДАЕМ ИНФОРМАцИУ О МОД УльцИИ, пОлУЧЕННУУ НА ОсНОВЕ ДАННых НЕИтРО ННых МОНИтОРОВ, пРИ Ус лОВИИ, ЧтО ДОстИгАЕтс ь ДОстАтОЧНАь тОЧНОс ть. ДАИстВИтЕльНО, ЁтА ИНФОРМАцИь пОкРыВАЕ т ДОстАтОЧНУУ ОБлАст ь пЕРВИЧНОИ жЕсткОст И И ДАЕт тАкОЕ РАжРЕшЕ НИЕ ВРЕМЕНИ И жЕсткОс тИ, кОтОРыЕ НЕ ДОстИгА лИсь с пОМОЩьУ ДРУгИх ЁкспЕРИМЕНтАльНых Д АННых. Мы тАкжЕ пРИВОД ИМ И пРИМЕНьЕМ к ДАННы М 1957–65 гОДОВ кОсВЕННУУ к АлИБРОВОЧНУУ пРОцЕД УРУ пРАктИЧЕскИ Дль пОлУЧЕННУУ НА ОсНОВЕ ДАННых НЕИтРОННых МО НИтОРОВ, пРИ УслОВИИ, Ч тО ДОстИгАЕтсь ДОстА тОЧНАь тОЧНОсть. ДАИс тВИтЕльНО, ЁтА ИНФОРМ АцИь пОкРыВАЕт ДОстА тОЧНУУ ОБлАсть пЕРВИ ЧНОИ жЕсткОстИ И ДАЕт тАкОЕ РАжРЕшЕНИЕ ВРЕ МЕНИ И жЕсткОстИ, кОтО РыЕ НЕ ДОстИгАлИсь с п ОМОЩьУ ДРУгИх ЁкспЕР ИМЕНтАльНых ДАННых. М ы тАкжЕ пРИВОДИМ И пРИ МЕНьЕМ к ДАННыМ 1957–65 гОД ОВ кОсВЕННУУ кАлИБРО ВОЧНУУ пРОцЕДУРУ пРА ктИЧЕскИ Дль ВсЕИ сЕт И НЕИтРОННых МОНИтОР ОВ ВБлИжИ УРОВНь МОРь, НА ОсНОВЕ сЕМИ шИРОтН ых НАБлУДЕНИИ, ВыпОлН ЕННых кОРА УслОВИИ, ЧтО ДОстИгАЕ тсь ДОстАтОЧНАь тОЧН Ость. ДАИстВИтЕльНО, Ё тА ИНФОРМАцИь пОкРыВ АЕт ДОстАтОЧНУУ ОБлА сть пЕРВИЧНОИ жЕсткО стИ И ДАЕт тАкОЕ РАжРЕ шЕНИЕ ВРЕМЕНИ И жЕстк ОстИ, кОтОРыЕ НЕ ДОстИ гАлИсь с пОМОЩьУ ДРУг Их ЁкспЕРИМЕНтАльНы х ДАННых. Мы тАкжЕ пРИВ ОДИМ И пРИМЕНьЕМ к ДАН НыМ 1957–65 гОДОВ кОсВЕННУ У кАлИБРОВОЧНУУ пРОц ЕДУРУ пРАктИЧЕскИ Дл ь ВсЕИ сЕтИ НЕИтРОННы х МОНИтОРОВ ВБлИжИ УР ОВНь МОРь, НА ОсНОВЕ сЕ МИ шИРОтНых НАБлУДЕН ИИ, ВыпОлНЕННых кОРАБ льМИ ИлИ НАжЕМНыМИ сР ЕДстВАМИ. ЁтА пРОцЕДУ РА ОБЕспЕЧУВАЕт сИст ЕМУ сУтОЧНых шИРОтНы х кРИВых, пРИЕМлЕ ДАИстВИтЕльНО, ЁтА ИН ФОРМАцИь пОкРыВАЕт Д ОстАтОЧНУУ ОБлАсть п ЕРВИЧНОИ жЕсткОстИ И ДАЕт тАкОЕ РАжРЕшЕНИ Е ВРЕМЕНИ И жЕсткОстИ, кОтОРыЕ НЕ ДОстИгАлИ сь с пОМОЩьУ ДРУгИх Ёк спЕРИМЕНтАльНых ДАН Ных. Мы тАкжЕ пРИВОДИМ И пРИМЕНьЕМ к ДАННыМ 1957–65 гОДОВ кОсВЕННУУ кА лИБРОВОЧНУУ пРОцЕДУ РУ пРАктИЧЕскИ Дль Вс ЕИ сЕтИ НЕИтРОННых МО НИтОРОВ ВБлИжИ УРОВН ь МОРь, НА ОсНОВЕ сЕМИ ш ИРОтНых НАБлУДЕНИИ, В ыпОлНЕННых кОРАБльМ И ИлИ НАжЕМНыМИ сРЕДс тВАМИ. ЁтА пРОцЕДУРА О БЕспЕЧУВАЕт сИстЕМУ сУтОЧНых шИРОтНых кР ИВых, пРИЕМлЕМых Дль Н ЕпОсРЕДстВЕННОгО Вы ВОДА ИжОтРОпИЧЕскОИ ВАРИАцИИ пЕРВИЧНОгО ДИФФЕРЕНцИАльНОгО с пЕктРА. ОБлАсть пЕРВИЧНОИ жЕ сткОстИ И ДАЕт тАкОЕ Р АжРЕшЕНИЕ ВРЕМЕНИ И ж ЕсткОстИ, кОтОРыЕ НЕ Д ОстИгАлИсь с пОМОЩьУ ДРУгИх ЁкспЕРИМЕНтА льНых ДАННых. Мы тАкжЕ пРИВОДИМ И пРИМЕНьЕМ к ДАННыМ 1957–65 гОДОВ кОсВ ЕННУУ кАлИБРОВОЧНУУ пРОцЕДУРУ пРАктИЧЕс кИ Дль ВсЕИ сЕтИ НЕИтР ОННых МОНИтОРОВ ВБлИ жИ УРОВНь МОРь, НА ОсНО ВЕ сЕМИ шИРОтНых НАБл УДЕНИИ, ВыпОлНЕННых к ОРАБльМИ ИлИ НАжЕМНы МИ сРЕДстВАМИ. ЁтА пРО цЕДУРА ОБЕспЕЧУВАЕт сИстЕМУ сУтОЧНых шИР ОтНых кРИВых, пРИЕМлЕ Мых Дль НЕпОсРЕДстВЕ ННОгО ВыВОДА ИжОтРОп ИЧЕскОИ ВАРИАцИИ пЕР ВИЧНОгО ДИФФЕРЕНцИА льНОгО спЕктРА. ВРЕМЕНИ И жЕсткОстИ, к ОтОРыЕ НЕ ДОстИгАлИс ь с пОМОЩьУ ДРУгИх Ёкс пЕРИМЕНтАльНых ДАНН ых. Мы тАкжЕ пРИВОДИМ И пРИМЕНьЕМ к ДАННыМ 1957–65 гОДОВ кОсВЕННУУ кАлИ БРОВОЧНУУ пРОцЕДУРУ пРАктИЧЕскИ Дль ВсЕИ сЕтИ НЕИтРОННых МОНИ тОРОВ ВБлИжИ УРОВНь М ОРь, НА ОсНОВЕ сЕМИ шИР ОтНых НАБлУДЕНИИ, Вып ОлНЕННых кОРАБльМИ И лИ НАжЕМНыМИ сРЕДстВ АМИ. ЁтА пРОцЕДУРА ОБЕ спЕЧУВАЕт сИстЕМУ сУ тОЧНых шИРОтНых кРИВ ых, пРИЕМлЕМых Дль НЕп ОсРЕДстВЕННОгО ВыВО ДА ИжОтРОпИЧЕскОИ ВА РИАцИИ пЕРВИЧНОгО ДИ ФФЕРЕНцИАльНОгО спЕ ктРА. ДРУгИх ЁкспЕРИМЕНтА льНых ДАННых. Мы тАкжЕ пРИВОДИМ И пРИМЕНьЕМ к ДАННыМ 1957–65 гОДОВ кОсВ ЕННУУ кАлИБРОВОЧНУУ пРОцЕДУРУ пРАктИЧЕс кИ Дль ВсЕИ сЕтИ НЕИтР ОННых МОНИтОРОВ ВБлИ жИ УРОВНь МОРь, НА ОсНО ВЕ сЕМИ шИРОтНых НАБл УДЕНИИ, ВыпОлНЕННых к ОРАБльМИ ИлИ НАжЕМНы МИ сРЕДстВАМИ. ЁтА пРО цЕДУРА ОБЕспЕЧУВАЕт сИстЕМУ сУтОЧНых шИР ОтНых кРИВых, пРИЕМлЕ Мых Дль НЕпОсРЕДстВЕ ННОгО ВыВОДА ИжОтРОп ИЧЕскОИ ВАРИАцИИ пЕР ВИЧНОгО ДИФФЕРЕНцИА льНОгО спЕктРА. пРИМЕНьЕМ к ДАННыМ 1957–65 гОДОВ кОсВЕННУУ кАлИ БРОВОЧНУУ пРОцЕДУРУ пРАктИЧЕскИ Дль ВсЕИ сЕтИ НЕИтРОННых МОНИ тОРОВ ВБлИжИ УРОВНь М ОРь, НА ОсНОВЕ сЕМИ шИР ОтНых НАБлУДЕНИИ, Вып ОлНЕННых кОРАБльМИ И лИ НАжЕМНыМИ сРЕДстВ АМИ. ЁтА пРОцЕДУРА ОБЕ спЕЧУВАЕт сИстЕМУ сУ тОЧНых шИРОтНых кРИВ ых, пРИЕМлЕМых Дль НЕп ОсРЕДстВЕННОгО ВыВО ДА ИжОтРОпИЧЕскОИ ВА РИАцИИ пЕРВИЧНОгО ДИ ФФЕРЕНцИАльНОгО спЕ ктРА. пРОцЕДУРУ пРАктИЧЕс кИ Дль ВсЕИ сЕтИ НЕИтР ОННых МОНИтОРОВ ВБлИ жИ УРОВНь МОРь, НА ОсНО ВЕ сЕМИ шИРОтНых НАБл УДЕНИИ, ВыпОлНЕННых к ОРАБльМИ ИлИ НАжЕМНы МИ сРЕДстВАМИ. ЁтА пРО цЕДУРА ОБЕспЕЧУВАЕт сИстЕМУ сУтОЧНых шИР ОтНых кРИВых, пРИЕМлЕ Мых Дль НЕпОсРЕДстВЕ ННОгО ВыВОДА ИжОтРОп ИЧЕскОИ ВАРИАцИИ пЕР ВИЧНОгО ДИФФЕРЕНцИА льНОгО спЕктРА. МОНИтОРОВ ВБлИжИ УРО ВНь МОРь, НА ОсНОВЕ сЕМ И шИРОтНых НАБлУДЕНИ И, ВыпОлНЕННых кОРАБл ьМИ ИлИ НАжЕМНыМИ сРЕ ДстВАМИ. ЁтА пРОцЕДУР А ОБЕспЕЧУВАЕт сИстЕ МУ сУтОЧНых шИРОтНых кРИВых, пРИЕМлЕМых Дл ь НЕпОсРЕДстВЕННОгО ВыВОДА ИжОтРОпИЧЕск ОИ ВАРИАцИИ пЕРВИЧНО гО ДИФФЕРЕНцИАльНОг О спЕктРА. НАБлУДЕНИИ, ВыпОлНЕН Ных кОРАБльМИ ИлИ НАж ЕМНыМИ сРЕДстВАМИ. Ёт А пРОцЕДУРА ОБЕспЕЧУ ВАЕт сИстЕМУ сУтОЧНы х шИРОтНых кРИВых, пРИ ЕМлЕМых Дль НЕпОсРЕД стВЕННОгО ВыВОДА ИжО тРОпИЧЕскОИ ВАРИАцИ И пЕРВИЧНОгО ДИФФЕРЕ НцИАльНОгО спЕктРА. сРЕДстВАМИ. ЁтА пРОцЕ ДУРА ОБЕспЕЧУВАЕт сИ стЕМУ сУтОЧНых шИРОт Ных кРИВых, пРИЕМлЕМы х Дль НЕпОсРЕДстВЕНН ОгО ВыВОДА ИжОтРОпИЧ ЕскОИ ВАРИАцИИ пЕРВИ ЧНОгО ДИФФЕРЕНцИАль НОгО спЕктРА. сУтОЧНых шИРОтНых кР ИВых, пРИЕМлЕМых Дль Н ЕпОсРЕДстВЕННОгО Вы ВОДА ИжОтРОпИЧЕскОИ ВАРИАцИИ пЕРВИЧНОгО ДИФФЕРЕНцИАльНОгО с пЕктРА. НЕпОсРЕДстВЕННОгО В ыВОДА ИжОтРОпИЧЕскО И ВАРИАцИИ пЕРВИЧНОг О ДИФФЕРЕНцИАльНОгО спЕктРА. пЕРВИЧНОгО ДИФФЕРЕН цИАльНОгО спЕктРА.