Вестник КРАУНЦ.Физ.-мат. науки. 2021. Т. 34. №1. C. 189-202. ISSN 2079-6641

Содержание выпуска/Contents of this issue

УДК 53.03

Научная статья

Проникновение отрицательного заряда из ионосферы в землю, на фоне магнитосферной бури

Н. С. Хаердинов¹, Д. Д. Джаппуев¹, К. Х. Канониди², А.У. Куджаев¹, А. С. Лидванский¹, В. Б. Петков¹, М.Н. Хаердинов¹

¹Институт ядерных исследований РАН, 117312, Москва, проспект 60-летия Октября, 7а
²Институт Земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН, 108840, Россия, г. Троицк, Калужское шоссе, д. 4

E-mail: KhaerdinovNS@yandex.ru

Во время магнитосферной бури 22.06.2015, сопровождаемой Форбуш – понижением, отдельные установки, регистрирующие космические лучи на уровне земли, зафиксировали положительное возмущение интенсивности частиц в период 19:00 –22:00 UT. В работе приводится регистрация указанного всплеска на территории Кавказских гор установкой «Ковёр» БНО ИЯИ РАН. Приводится экспериментальное свидетельство медленного спуска в этот период большого отрицательного заряда с ионосферы на землю.

Ключевые слова: космические лучи, убегающие электроны, магнитосферно-ионосферные суббури, атмосферное электричество, сейсмическая активность, предвестники землетрясений.

DOI: 10.26117/2079-6641-2021-34-1-189-202

Поступила в редакцию: 22.10.2020

В окончательном варианте: 05.02.2021

Для цитирования. Хаердинов Н. С., Джаппуев Д. Д., Канониди К. Д., Куджаев А.У., Лидванский А. С., Петков В. Б., Хаердинов М. Н. Проникновение отрицательного заряда из ионосферы в землю, на фоне магнитосферной бури // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2021. Т. 34. № 1. C. 189-202. DOI: 10.26117/2079-6641-2021-34-1-189-202

Конкурирующие интересы. Авторы заявляют, что конфликтов интересов в отношении авторства и публикации нет.

Авторский вклад и ответственность. Все авторы участвовали в написании статьи и полностью несут ответственность за предоставление окончательной версии статьи в печать. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами.

Контент публикуется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International
(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)

© Хаердинов Н. С. и др., 2021

MSC 86A10

Research Article

Negative charge transfer from the ionosphere to the ground on the background of a magnetic storm

N. S. Khaerdinov¹, D. D. Dzhappuev¹, K. Kh. Kanonidi², A. U. Kudjaev¹, A. S. Lidvansky¹, V. B. Petkov¹, M. N. Khaerdinov¹

¹Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, prospekt 60-letiya Oktyabrya 7a, Moscow, 117312
²Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation Russian Academy of Sciences Russian Federation, 108840, Moscow, Troitsk, Kaluzhskoe Hwy 4

E-mail: KhaerdinovNS@yandex.ru

During a magnetic storm on June 22, 2015, was accompanied by a Forbush decrease, some detectors of cosmic rays on the ground level recorded a positive disturbance of the particle intensity in the period 19:00 – 22:00 UT. This paper presents the data of detecting this burst in the North Caucasus region by the Carpet air shower array of the Baksan Neutrino Observatory. Experimental evidence in favor of a slow transfer in this period of a large negative charge from the ionosphere to the ground is presented.

Key words: cosmic rays, runaway electrons, magnetic substorms, atmospheric electricity, seismic activity, precursors of earthquakes.

DOI: 10.26117/2079-6641-2021-34-1-189-202

Original article submitted: 22.10.2020

Revision submitted: 05.02.2021

For citation. Khaerdinov N. S., Dzhappuev D. D., Kanonidi K. Kh., Kudjaev A. U., Lidvansky A. S., Petkov V. B., Khaerdinov M. N. Negative charge transfer from the ionosphere to the ground on the background of a magnetic storm. Vestnik KRAUNC. Fiz.-mat. nauki. 2021, 34: 1, 189-202. DOI: 10.26117/2079-6641-2021-34-1-189-202

Competing interests. The authors declare that there are no conflicts of interest regarding authorship and publication.

Contribution and Responsibility. All authors contributed to this article. Authors are solely responsible for providing the final version of the article in print. The final version of the manuscript was approved by all authors.

The content is published under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)

© Khaerdinov N. S.et al., 2021

Список литература/References

  1. P.K. Mohanty et al., “Transient Weakening of Earth’s Magnetic Shield Probed by a Cosmic Ray Burst”, Physical review letters, 117 (2016), 171101.
  2. Evenson P., “Impulsive Increase of Galactic Cosmic Ray Flux Observed by IceTop”, 35th International Cosmic Ray Conference, Busan, PoS(ICRC2017) (2017), 133.
  3. Tsyganenko N.A., “Global quantitative models of the geomagnetic field in the cislunar magnetosphere for different disturbance levels”, Planet. Space Sci, 35 (1987), 1347–1358.
  4. Собисевич А.Л и др., “О развитии работ по созданию Северо-Кавказской геофизической обсерватории”, Природные процессы, геодинамика, сейсмотектоника и современный вулканизм Северного Кавказа, КБГУ, Нальчик, 2008, 274–315. [Sobisevich A.L. et al., “O razvitii rabot po sozdaniyu Severo-Kavkazskoy geofizicheskoy observatorii”, Prirodnye protsessy, geodinamika, seysmotektonika i sovremennyy vulkanizm Severnogo Kavkaza, KBSU, Nal’chik, 2008, 274–315].
  5. Khaerdinov N. S., Lidvansky A. S., “Variations of cosmic ray muon flux during thunderstorms”, Journal of Physics: Conference Series, 409:1 (2013), 4.
  6. Khaerdinov M.N., Khaerdinov N. S., Lidvansky A. S., “Angular Dependence of Anomalous Disturbances of Muon Intensity during Thunderstorms”, Intern. Symposium Thunderstorm Elementary Particle Acceleration (TEPA 2015), Nor Amberd, Armenia, 2015, 47–50.
  7. Хаердинов М.Н., Хаердинов Н.С., Лидванский А.С., “Метод определения основных параметров грозового поля по вариациям мюонов, регистрируемых горизонтальной установкой”, Известия РАН серия физическая, 81:2 (2017), 246–249. [Khaerdinov M.N.,
    Khaerdinov N.S., Lidvansky A.S., “A method of determining basic thunderstorm field parameters from variations of cosmic ray muons detected by a horizontal array”, Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 81:2 (2017), 226-229].
  8. Denisenko V. V., Rycroft M. J., Harrison R. G., “Mathematical Simulation of the Ionospheric Electric Field as a Part of the Global Electric Circuit”, Surveys in Geophysics, 40 (2019), 1–35.
  9. Канониди К. Х., Лидванский А. С., Хаердинов М. Н., Хаердинов Н. С., “Грозовые эффекты по данным комплексного исследования вариаций вторичных частиц космических лучей”, Известия РАН серия физическая, 81:2 (2017), 242–245. [Kanonidi K. Kh., Lidvansky
    A. S. Khaerdinov M. N., Khaerdinov N. S., “Thunderstorm effects according to data from a comprehensive study of variations in secondary cosmic ray particles”, Bulletin of the Russian Academy of Sciences, 81 (2017), 222-225].
  10. Mohanty P.K. et al., “Was the cosmic ray burst detected by the GRAPES-3 muon telescope on 22 June 2015 caused by a transient weakening of the geomagnetic field or by an interplanetary anisotropy?”, Phys. Rev. D, 97 (2018), 082001.

Хаердинов Наиль Сафович – кандидат физико –математических наук, старший научный сострудник Баксанской Нейтринной Обсерватории Института Ядерных Исследований РАН, п. Нейтрино, КБР, Россия, ORCID: 0000-0002-2734-4124.

Khaerdinov Nail Safovich – Ph.D (Phys. & Math.), senior researcher of Baksan Neutrino Observatory of INR of RAS, v. Neutrino, KBR, Russia, ORCID: 0000-0002-2734-4124

Джаппуев Дахир Даниялович — кандидат физико – математических наук, старший научный сотрудник Баксанской Нейтринной Обсерватории Института Ядерных Исследований РАН, п. Нейтрино, КБР, Россия, ORCID: 0000-0003-2627-4360.

Dzhappuev Dakhir Daniylovich— Ph. D. (Phys. & Math.), senior researcher of Baksan Neutrino Observatory of INR of RAS, v. Neutrino, KBR, Russia , ORCID: 0000-0003-2627-4360.

Канониди Константин Харлампиевич – старший научный сотрудник сектора Магнитно-ионосферных взаимодействий ИЗМИРАН, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт Земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской Академии наук, Россия, 108840, г. Москва, ORCID: 0000-0002-9154-3304.

Kanonidi Konstantin Kharlampievich – senior researcher, Magnetic-Ionospheric Interactions IZMIRAN, Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, ORCID: 0000-0002-9154-3304.

Куджаев Александр Уружбекович – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, Баксанской Нейтринной Обсерватории Института Ядерных Исследований РАН, п. Нейтрино, Россия, ORCID: 0000-0001-8620-6998.

Kudzhaev Aleksandr Uruzhbekovich – Ph. D. (Phys. & Math.), researcher, Baksan Neutrino Observatory of INR of RAS, v. Neutrino, Russia, ORCID: 0000-8620-6998.

Лидванский Александр Сергеевич – кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией лептонов высоких энергий Института Ядерных Исследований РАН Москва, Россия, ORCID: 0000-0002-8002-6491.

Lidvansky Alexander Sergeevich – Ph.D. (Phys. & Math.), head of the laboratory of High Energy Leptons, Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, ORCID: 0000-0002-8002-6491.

Петков Валерий Борисович – доктор физико-математических наук, заведующий филиалом Баксанская Нейтринная Обсерватория ИЯИ РАН, пос. Нейтрино, Россия, ORCID: 0000-0003-2101-0825.

Petkov Valeriy Borisovich – Dr. Sc. (Phys. & Math.), branch head of the Baksan Neutrino Observatory of INR of RAS, v. Neutrino,
Russia, ORCID 0000-0003-2101-0825.

Хаердинов Михаил Наильевич – младший научный сотрудник, лаборатория лептонов высоких энергий Института Ядерных Исследований РАН Москва, Россия, ORCID: 0000-0001-9702-3986.

Khaerdinov Mikhail Nailevich – junior researcher, laboratory of High Energy Leptons, Institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, ORCID: 0000-0001-9702-3986.

Читать статью/Read articleСкачать/Download