Методика мониторинга мощных геофизических возмущений в разных физических оболочках Земли по вариациям потока космических лучей

Первичное космическое излучение (ПКИ) высокой энергии является изотропным. Его поток практически постоянен при спокойном Солнце. В активных областях Солнца накапливается большая э/м энергия, которая в различных формах излучаются в гелиосферу. В частности, выбросы плазмы в виде корональных масс или быстрого солнечный ветер из корональных дыр могут создавать в магнитосфере Земли большие возмущения, которые идентифицируются в виде различных геомагнитных индексов (Kp, Dst, AE и др.). От момента эрупции до воздействия на магнитосферу проходит несколько суток. Это связано со скоростью распространения плазмы от Солнца до орбиты Земли. Протоны ПКИ, проходя через область возмущенного магнитного поля в гелиосфере, приобретают кратковременные вариации. Эти «всплески» возмущений потока ПКИ достигают Земли за десяток минут и могут служить опережающим индикатором в прогнозировании космической погоды.
Другой эффект связан с модуляцией ПКИ в стратосфере при изменении атмосферного давления, например за счет распространения внутренних гравитационных волн, источником которых могут быть грозы или мощные литосферные процессы, связанные с подготовкой землетрясений.
Величина кратковременных вариаций и модуляций ПКИ составляет малую величину (порядка одного процента) и практически незаметна при регистрации потока космических лучей на поверхности Земли. Эти эффекты оказываются скрытыми в статистических шумах временного ряда счета числа частиц. Для идентификации скрытых в шумах возмущений используется методика вычисления фактора нестационарности временного ряда [1, 2], которая хорошо себя зарекомендовала при анализе различных физических процессов.
В работе представлена модернизированная методика вычисления фактора нестационарности временных рядов и приведены примеры мониторинга различных возмущений, связанных с солнечной активностью, грозовыми процессами и подготовкой мощных землетрясений по результатам анализа потока космических лучей, зарегистрированных установкой УРАГАН НИЯУ МИФИ и мировой сетью наземных нейтронных мониторов.