Understanding Forbush decrease drivers based on shock-only and CME-only models using global signature of February 14, 1978 event
我们利用43个中子监测站研究了1978年2月14日发生的福布什减少事件,以了解福布什减少事件的全球特征。我们研究了冲击振幅和总FD振幅的刚度依赖性。我们已经发现,几乎相同的幂律指数的冲击相位振幅和总FD振幅。研究了激波相位振幅和FD最大压低时间的局部时间变化,表明激波/CME取向可能有影响。我们分析了刚性对两相恢复时间常数的依赖性。恢复相的慢分量的时间常数显示刚性依赖性,并暗示可能的扩散效应。观测到太阳风速度与FD恢复阶段的慢分量有很好的相关性。这表明太阳风速度是恢复阶段的可能驱动力。为了研究行星际驱动器、激波和日冕物质抛射在FD中的贡献,我们使用了仅激波模型和仅日冕物质抛射模型。我们分别将这些模型应用于冲击相和主相振幅。这证实了目前公认的物理方案,即FD的第一步是由于传播激波屏障和第二步是由于CME/磁云的磁通绳。
2014-06-18 astro-ph.SR
An Analytical Diffusion-Expansion Model for Forbush Decreases Caused by Flux Ropes
我们提出了一个分析扩散膨胀Forbush减少(FD)模型ForbMod的基础上广泛使用的方法,最初空的,封闭的磁结构(即磁通绳),填充缓慢的垂直扩散的粒子。该模型仅限于解释行星际日冕物质抛射(ICME)的磁结构所引起的低气压。我们使用远程CME观测和三维重建方法(分级圆柱壳法)来约束FD模型的初始边界条件,并考虑到CME的演化特性,将磁通绳膨胀。几个磁绳膨胀模式被认为是,这可能会导致不同的FD特性。在一般情况下,该模型是定性与观察一致,而定量协议取决于扩散系数和膨胀性能(扩散和膨胀的相互作用)。进行了一项病例研究,以解释2014年5月30日观察到的FD。所观察到的FD拟合得很好,ForbMod的所有膨胀模式,仅使用扩散系数作为自由参数,其中扩散参数被发现对应于预期的值范围。我们的研究表明,在一般情况下,该模型是能够解释的全球性质的FD所造成的FR,因此可以用来帮助理解潜在的物理案例研究。
2018-05-02 astro-ph.SR
Testing the Simultaneity of Forbush Decreases with Algorithm-Selected Forbush Event Catalogue
对X射线光子、γ射线爆发、日冕物质抛射(CMEs)、地平增强(GLEs)和福布什衰减(FDs)等瞬变事件的精确探测和精确计时,经常引起天体物理学研究的前沿问题。在自动化FD事件选择的尝试中,开发了快速傅立叶变换以及在统计计算软件R中实现的FD检测算法的组合,并且最近用于计算幅度和FD事件定时。在本研究中实现的R-FD代码包括几个不同的计算。一些子程序检测宇宙射线(CR)数据中小的和大的瞬态强度降低(最小值/凹坑)以及增加(最大值/峰值)。其他人计算事件的幅度,时间和编目的事件确定。由于当前工作的重点是CR通量(FD)的减少,因此禁用了识别增加的子例程。在马加丹中子监测器(NM),230(奥卢NM)和224(Inuvick NM)的总229个FD被确定为日平均数据,而4032(马加丹),4144(奥卢)和4055(Inuvick)被检测到的小时平均数据。确定为同时在三个站的FD分别为99日和261小时CR平均值。
2021-11-09 astro-ph.IM astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Eruptions, Forbush Decreases and Geomagnetic Disturbances from Outstanding Active Region 12673
基于我们的太阳喷发地球效应早期诊断工具(EDSEG工具; Chertok等人,2013,2015,2017),我们分析了2017年9月初发生的空间天气扰动。两个耀斑,SOL 2017 -09- 04 T20:33(M5.5)和SOL 2017 -09- 06 T12:02(X9.3),伴随着地球定向的晕日冕物质抛射(CME)被发现是地球有效的。我们提取了相关的EUV调光和拱圈,并计算了它们的总无符号磁通量。通过计算,我们估计了Forbush下降(FD)和磁暴(GMS)在中到强范围内的可能尺度,它们与观测尺度接近。更准确地说,在第一次爆发后,FD约等于2%,几乎没有GMS发生,因为相应的行星际CME(ICME)前面的Bz磁场分量是北方的。较强的第二次喷发产生的复合扰动(FD ~ 9.3%和GMS,Dst ~ -144 nT,Ap ~ 235)比预期的(FD ~ 4.4%,Dst ~ -135 nT,Ap ~ 125)要大,因为第二次ICME超过了第一次ICME在地球附近的尾部,产生的Bz分量更强,更南。这两个ICME到达地球早于预期,因为他们传播的高速太阳风从一个扩展的冕洞附近的AR 12673沿其整个路径。总体而言,所呈现的结果提供了进一步的证据,EDSEG工具可以用于实际的太阳爆发的最早诊断,以预测相应的地球空间扰动的规模。
2018-09-21 astro-ph.SR
Measurements of Forbush decreases at Mars: both by MSL on ground and by MAVEN in orbit
自2012年8月以来,火星科学实验室(MSL)Currency漫游车上的辐射评估探测器(RAD)一直在测量火星表面的地面粒子通量和辐射剂量率。类似于地球上的中子监测器,RAD在银河宇宙射线(GCR)引起的表面通量和剂量率中观察到许多福布什减少(FD)。这些FD与日冕物质抛射(CME)和/或流/共转相互作用区(SIR/CIR)有关。自2014年9月以来,火星大气和挥发性演变(MAVEN)航天器也一直在火星大气层上方轨道上运行,监测火星的空间天气条件。MAVEN上的太阳高能粒子(SEP)仪器中的穿透粒子通量通道也可用于探测FD。对于第一次,我们研究的统计数据和属性的一个列表中的现场观察到的FD在火星上,看到的表面上的MSL/RAD和在轨道上探测到的MAVEN/SEP仪器。这样的FD列表可以用于研究行星际CME(ICME)的传播和SIR通过内日光层的演变。不同FD的幅度可以很好地拟合幂律分布。火星大气层内外的FD幅度之间的系统差异可能主要归因于通过ICME/SIRs和火星大气层对GCR粒子的能量依赖调制。
2017-12-19 astro-ph.SR
Space Storm Measurements of 17 and 21 April 2002 Forbush Effects from Artemis-IV Solar Radio-Spectrograph, Athens Neutron Monitor Station and Coronas-F Satellite
在这份报告中,我们提出了两个复杂的爆发太阳事件和相关的宇宙射线效应(福布什减少)。我们使用来自许多地面接收器、空间实验和数据档案(如ARTEMIS-IV射电光谱仪、雅典中子监测器、LASCO CME列表、{CORONAS-F}卫星的SONG等)的组合记录。分析和讨论了太阳瞬变对行星际介质条件和宇宙线通量的影响。观测到的这段时间的事件时序表明,日冕物质抛射的发生与II型和IV型射电爆发以及强太阳耀斑的出现密切相关。它们的影响从较低的日冕延伸到近地球附近,影响宇宙线测量和空间天气。至于福布什减少,我们的数据表明,在存在MHD冲击显着放大。
2010-09-19 astro-ph.SR
Continued activity of the 25th cycle: largest in 20 years. Ground-level enhancement and Forbush decrease
A.I.Alikanyan National Lab (Yerevan Physics Institute)(阿·伊·阿里卡尼扬国家实验室(叶里万物理研究所))
研究发现第25次太阳活动周期中地面增强和福布希减少的特征具有本质不对称性,中子和muon通道在高能量时表现出不同谱行为,表明观测数据对刚性依赖宇宙射线调制的诊断作用。
2026-01-27 astro-ph.SR physics.ao-ph
The largest Forbush decrease in 20 years: Preliminary analysis of SEVAN network observations
本文基于SEVAN网络数据,初步分析了太阳活动周25中最大的福布什下降事件,该事件由2025年5月底连续CME触发,表现为两个极小期和长时间恢复,并揭示了宇宙线响应的各向异性及行星际激波到达时间。
2025-06-22 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.space-ph
Forbush Decreases during strong Geomagnetic Storms: Time Delays, Rigidity Effects, and ICME-Driven Modulation
本研究利用高分辨率数据分析福布什下降与地磁暴的关系,发现CME驱动的FD与风暴相关性更强,且FD振幅随刚度呈两阶段线性下降。
2025-08-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Testing the Effect of Solar Wind Parameters and Geomagnetic Storm Indices on Galactic Cosmic Ray Flux Variation with Automated-Selected Forbush Decreases
福布什减少(FD),发现斯科特E。Forbush在80年前提出的银河宇宙线(GCR)通量的非重复性短期低压,被认为与太阳风和行星际磁场(IMF)的大尺度扰动有关。这是GCR强度中最引人注目的变化,这似乎是寻求日地关系的研究人员的指南针。FD事件的选择和验证方法对宇宙线科学家来说是非常重要的。我们已经部署了一个新的计算机软件,以确定的振幅和时间的FDs的日常平均宇宙线(CR)数据在OULU中子监测站。1998年至2002年期间,该代码选择了230个FD。为了验证新的FD自动星表,本文检验了FD幅值与IMF、太阳风速度(SWS)和磁暴指数(Dst,kp,ap)之间的关系。二维回归分析表明,大FDs(CR(\%)$\leq-3$)和太阳风资料与磁暴指数之间存在显著的线性关系。这些参数之间的关系的影响进行了讨论。
2021-08-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Testing the empirical relationship between Forbush decreases and cosmic ray diurnal anisotropy
宇宙线(CR)通量强度的突然非周期调制,通常被称为福布什减少(FD),在我们理解日地电动力学中起着重要的作用。准确和精确地确定FD幅度和定时是基于FD的分析中的棘手问题之一。FD识别是复杂的CR日各向异性。CR各向异性可以增加或减少FD的数量和幅度。因此,重要的是在FD识别之前从CR原始数据中删除其贡献。最近,尝试了使用傅立叶变换技术和FD定位机的组合来解决这个问题。因此,两个FD目录和振幅日变化(ADV)计算过滤(FD 1和ADV)和原始(FD 2)CR数据。在目前的工作中,我们测试FD 1,FD 2,ADV,和太阳地球物理特性之间的经验关系。我们的分析表明,两种类型的磁场-行星际(IMF)和地磁(Dst)控制CR通量强度降低的演变。
2022-03-16 astro-ph.SR physics.space-ph
On the Interaction of Galactic Cosmic Rays with Heliospheric Shocks During Forbush Decreases
福布什减少(Forbush degradation,FD)是银河宇宙线(GCR)计数率的减少,通常持续约一周,可能由日冕物质抛射(CME)或共转相互作用区(CIR)引起。驱动冲击的快速日冕物质抛射导致大的FD,通常表现出两步减少,其中第一步是由于冲击/鞘区,而第二步是由于封闭的磁结构。由于激波和鞘层区域的大小差异很大,而且观察到的效应可能与激波有关,而不一定与鞘层区域有关,因此我们预计,在这两个区域中,控制与GCR相互作用的物理机制是不同的。因此,我们的目标是分析GCR与日光层冲击的相互作用。我们用一个结构来近似激波,在这个结构中,磁场随位置线性变化。我们假设质子具有不同的能量、不同的俯仰角和不同的入射方向。我们还改变了冲击参数,如磁场强度和方向,以及冲击厚度。结果表明,具有较高能量的质子不太可能被反射。此外,较厚的冲击波和具有较强场的冲击波更有效地反射质子。
2020-02-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic Flux of EUV Arcade and Dimming Regions as a Relevant Parameter for Early Diagnostics of Solar Eruptions - Sources of Non-Recurrent Geomagnetic Storms and Forbush Decreases
本研究的目的是早期诊断的地球有效性的日冕物质抛射(CME)的定量参数的伴随EUV调光和拱廊事件。我们研究了第23个太阳活动周的事件,其中Dst <-100 nT的主要非周期性磁暴(GMS)被充分可靠地确定为它们的太阳源位于盘的中心部分。使用SOHO/EIT 195 A图像和MDI磁图,我们选择了显着的变暗和拱廊区域,并计算了光球水平上这些区域中汇总的无符号磁通量。该喷发参数的高度相关性表现在其与福布什减少(FD)幅度的显著相关性上,与GMS不同,福布什减少幅度不依赖于Bz分量的符号,而是由ICME的全球特征决定。与相同的磁通量在太阳源区的GMS强度(在第一步,不考虑因素确定BZ组件附近的地球),以及太阳爆发和GMS的发病和高峰时间之间的时间间隔的相关性。磁通量越大,FD和GMS强度越强,ICME渡越时间越短。所揭示的相关性表明,重大非周期性空间天气扰动的主要数量特征在很大程度上取决于太阳爆发的可测量参数,特别是取决于变暗区域和拱廊中的磁通量,并且可以提前1至4天进行初步估计。对于GMS强度,所揭示的依赖性允许人们估计可能的值,如果Bz分量为负,则可以预期该值。
2012-09-11 astro-ph.SR
Analytic modeling of recurrent Forbush decreases caused by corotating interaction regions
在日尺度上,银河宇宙线(GCR)通量受日冕物质抛射和共转相互作用区(CIR)的影响,分别产生所谓的Forbush递减和复发性Forbush递减(RFDs)。我们解释的属性和行为的RFDs记录在约1 AU所造成的CIR产生的太阳风高速流(HSS),从日冕洞。我们采用了基于Fokker-Planck方程的对流扩散GCR传播模型,并将其应用于太阳风和行星际磁场属性在1 au。我们的分析表明,只有两个效果,是相关的一个合理的整体解释的意见是增强对流效应所造成的高速钢的速度增加和减少扩散效应所造成的增强磁场和波动的CIR和高速钢结构。我们在模型中考虑的这两种效应不仅足以解释RFD的主要特征,而且还足以解释有时观察到的“过度恢复”和RFD剖面中的二次下降。对流扩散GCR传播假设的解释进行测试,通过应用我们的模型的观察,在2007-2008年的27个旋转周期的一个长寿命的CIR。我们的分析表明,模型结果和观测结果非常匹配。
2022-01-24 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
The role of extreme geomagnetic storms in the Forbush decrease profile
Forbush减少(FD)和磁暴(GS)是两种不同的空间天气事件,它们具有共同的成因,如行星际日冕物质抛射(ICME)或共转相互作用区(CIR)。通常,ICME会导致高振幅FD和极端GS。然而,极端GS和强FD之间的相互联系研究甚少。在这里,我们展示了五个ICME引起的极端风暴和各自的FD配置文件的影响。我们观察到GS的突然风暴开始与FD开始一致。有趣的是,我们还注意到在GS的主要和恢复阶段中子计数逐渐增加。中子计数的最大增强与Sym-H指数的最小值相一致。这种增强主要在所有中子监测器中可见,但与低能中子相比,高能中子的增强明显。由于ICME-磁层相互作用,地球的磁屏蔽减弱,使得更多的宇宙射线到达地面。因此,我们得出结论,磁暴条件高度影响FD配置文件以及外部的原因代理。因此,它是必不可少的,包括地磁场变化的影响,用于重现FD配置文件的模型。
2021-12-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of Geomagnetic Cutoff Rigidity Variations during Forbush Decreases
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);School of Science, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University(中山大学深圳校区理学院)
研究显示,地磁风暴期间地磁截止刚度变化会影响地面计数率,利用AMS数据校正后,揭示了Forbush减幅中高能宇宙射线的时空变化特征。
2026-04-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using Forbush decreases to derive the transit time of ICMEs propagating from 1 AU to Mars
研究了15个行星际日冕物质抛射(ICME)从地球轨道(1 AU)向火星(~ 1.5 AU)的传播,并通过测量和模拟估算了它们的传播速度。与ICME及其激波锋面相关的磁场增强导致了所谓的福布什衰减,这可以通过地面测量的银河系宇宙射线的减少来检测。我们已经使用了银河宇宙线(GCR)的数据,从地球上的原位测量,从STEREO A和B以及GCR测量的辐射评估探测器(RAD)仪器机载火星科学实验室(MSL)在火星表面上。在地球(或STEREO A或B)和火星的位置在黄道平面上几乎对准太阳的同一侧(所谓的反对阶段)期间,选择了一组ICME事件。这样的排列使我们能够通过估计在每个位置测量的相应福布什下降的延迟时间来估计ICME的渡越时间在1到1.5 AU之间。我们调查了它们在通过地球轨道前后的传播速度的演变,发现ICME由于与环境太阳风的相互作用而减速可能会持续超过1 AU。我们还发现,不同事件之间的速度演化有很大的差异,揭示了太阳爆发事件的动态性和多样性。此外,从两个CME传播模型,即基于拖曳模型和ENLIL加锥模型得到的模拟数据的结果进行了比较。
2017-12-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Characterizing ICME-related Forbush Decreases at Mercury using MESSENGER Observations: Identification of a One or Two-Step Structure
行星际日冕物质抛射(ICME)的大尺度磁结构已被证明会导致航天器现场测量的银河宇宙线(GCR)通量减少,称为福布什减少(Fds)。我们使用测量的GCR计数率获得的信使在其轨道阶段围绕水星,以确定这样的FDS相关的ICME的通道,并表征其结构。在具有相应高质量GCR数据的42个ICME中,79%与Fd相关。因此,共鉴定出33种ICME相关Fds,其中24种(73%)具有两步结构。我们使用一个叠加的历元分析,以建立一个平均的Fd配置文件在信使,并发现,尽管个别事件的变化,一个两步结构的产生,并直接与ICME的磁边界。通过使用以前在地球和火星上的研究结果,我们还讨论了两步Fds是否更常见于靠近太阳的地方;我们发现,虽然可能,但与以前在地球上进行的广泛研究结果相比,这并不是决定性的。最后,我们发现,在GCR通量的Fd的百分比减少是更大的信使平均比在地球和火星,随着日心距离的增加而减少。减少百分比和最大小时减少之间的关系也与以前的研究一致,并遵循与ICME通过日光层传播时的扩张有关的趋势。
2022-12-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Relative contribution of the magnetic field barrier and solar wind speed in ICME-associated Forbush decreases
我们研究了1997-2005年期间Oulu中子监测器数据中与地球定向行星际日冕物质抛射(ICME)相关的50个宇宙线福布什衰减(FD)。一般认为,这类事件的发生是由于宇宙射线受到传播扩散屏障的屏蔽。主要的作用过程是宇宙射线穿过ICME携带的大规模磁场的扩散和太阳风的平流。为了更好地理解这些效应的相对重要性,我们分析了FD轮廓与行星际磁场(B)和太阳风速度(Vsw)之间的关系。在一个给定的FD的整个持续时间,我们发现,FD配置文件一般是好(反)相关的B和VSW配置文件。这一趋势也分别适用于FD主要阶段和恢复阶段。然而,对于恢复阶段,FD曲线与Vsw曲线高度反相关,但与B曲线不相关。虽然FD曲线的总持续时间与Vsw曲线的总持续时间相似,但它明显长于B曲线。
2016-08-12 astro-ph.SR hep-ex physics.plasm-ph
Space storm measurements of the July 2005 solar extreme events from the low corona to the Earth
雅典中子监测器数据处理中心(ANMODAP)记录了一次不寻常的福布什下降,在2005年7月16日福布什下降的主要阶段之后,宇宙射线强度急剧增强,随后在不到12小时内第二次下降。这一异常事件既不是地平面增强,也不是宇宙射线的地磁效应。它更像是2005年7月13-14日期间一组日冕物质抛射(CME)产生的行星际扰动的特殊结构的影响。日冕物质抛射的开始伴随着IV型射电爆发和太阳西翼(AR 786)的强烈太阳耀斑(SF);这组高能现象出现在2005年7月的太阳极端事件的标签下。我们研究了这些事件的特点,使用组合数据从地球(ARTEMIS IV射电日像仪,雅典中子监测器(ANMODAP)),空间(风/波)和数据档案。我们提出了一个不寻常的福布什配置文件的磁结构和一系列行星际冲击与磁层相互作用的解释。
2010-09-18 astro-ph.SR
Spatio-Temporal Evolution of the March 2022 ICME Revealed by Multi-Point Observations of Forbush Decreases
The University of Tokyo(东京大学);University of Leicester(莱斯特大学);Nagoya University(名古屋大学);Kyung Hee University(庆熙大学);European Space Agency (ESA)(欧洲空间局);University of Helsinki(赫尔辛基大学);University of Bordeaux(波尔多大学);Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP)(天体物理与行星学研究所在);Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas(粒子实验物理与仪器实验室);Kyoto University(京都大学);Institute of Space and Astronautical Science (ISAS), Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所);Osaka University(大阪大学);Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院空间研究所)
本研究通过多点航天器观测2022年3月ICME事件,分析Forbush下降的径向与纵向演化,揭示ICME膨胀导致FD强度与梯度降低,并指出准确比较需考虑观测位置与ICME内部结构的关系。
2025-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
The two-step Forbush decrease: a tale of two substructures modulating galactic cosmic rays within coronal mass ejections
行星际日冕物质抛射(ICME)改变了太阳风的结构,并与行星系统的空间环境相互作用。它们的大磁结构已经被证明与银河系宇宙射线相互作用,导致福布什减少(FD)现象。在本文中,我们回顾了17年的高级成分探测器航天器ICME检测以及两个中子监测器(麦克默多和奥卢)与叠加的时代分析,以进一步分析磁喷出物在驱动FD的作用。我们在下面的鞘和磁喷出物在驱动FD的作用进行调查,我们进一步表明,ICME没有鞘,磁喷出物只能驱动相当强度的显着FD。此外,对具有相似速度分布的带和不带护套的样本进行比较,使我们能够表明,磁场强度而不是其波动是FD的主要驱动因素。最后,孤立的磁性喷出物的FD的恢复阶段显示在GCR的水平的各向异性。我们将这一发现在1 AU的梯度的GCR通量发现在不同的日光层距离从几个行星际任务。
2021-09-29 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
On the simultaneity of Forbush decreases: the simultaneous effects of interplanetary parameters and geomagnetic activity indices
本文利用五个中子监测站1998至2006年的每日宇宙射线数据,通过自动化算法统计研究同时性福布什下降,发现其与空间天气变量存在一致关联,并强调选取Fd前须去除太阳活动周影响。
2024-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
High rigidity Forbush decreases: due to CMEs or shocks?
我们试图找出导致福布什减少(FD)在地球上观察到的高刚性宇宙射线的主要代理商。特别是,我们问,如果这样的FD主要是由来自太阳的日冕物质抛射(CME)是直接向地球,或由其相关的冲击。我们使用的μ子数据截止刚度范围从14至24 GV的GRAPES-3跟踪μ子望远镜,以确定FD事件。我们选择那些FD事件,有一个合理的干净的配置文件,并可以合理地与地球定向CME及其相关的冲击。我们采用两种模式:一种认为CME是FD的唯一原因(CME唯一模型),另一种认为冲击是导致FD的唯一因素(冲击唯一模型)。我们使用一组广泛的观测确定的参数,这两个模型。这些模型中唯一的自由参数是鞘层区域中的MHD湍流水平,它介导宇宙射线扩散(对于CME模型,进入CME;对于激波模型,穿过激波鞘层)。我们发现,良好的配合GRAPES-3多刚性数据使用的CME只模型需要在CME鞘区的湍流水平,只是略高于那些估计安静的太阳风。另一方面,合理的模型与激波模型的拟合要求鞘层区域的湍流水平比安静的太阳风高一个数量级。这一观测结果自然地得出这样的结论,即地球指向的日冕物质抛射是在高刚性宇宙射线中观测到的FD的主要贡献者。
2013-04-19 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Observation of the Forbush decrease on 2024 May 10, using the ALPAQUITA air-shower array at the 70-1000 GV rigidity range
Institute for Cosmic Ray Research(宇宙线研究所);Shinshu University(信州大学);Kanagawa University(神奈川大学);Utsunomiya University(宇都宫大学);Yokohama National University(横滨国立大学);Chubu University(中部大学);National Institute of Informatics(信息学国立研究所);Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology(东京都立产业技术高等专门学校);Nagano Prefectural Institute of Technology(长野县立工业大学);Nihon University(日本大学);Osaka Electro-Communication University(大阪电波大学);Hiroshima City University(广岛市立大学);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学)
利用ALPAQUITA阵列在70-1000 GV刚性范围观测到2024年5月10日的Forbush下降事件,通过分析Any1和Any2计数率确定了事件的振幅和谱特性。
2026-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Characteristics and energy dependence of recurrent galactic cosmic-ray flux depressions and of a Forbush decrease with LISA Pathfinder
在内日球层观测到的银河宇宙线(GCR)能谱受太阳活动、太阳极性以及太阳和行星际起源结构的调制。LISA Pathfinder(LPF)上的高计数率粒子探测器(PD)用于子系统诊断,用于测量银河宇宙线和太阳高能粒子的积分通量,积分通量大于70 MeV n $^{-1}$,计数率为6500 s $^{-1}$。以15 s的采样时间收集PD数据。本文报告了2016年8月2日GCR通量周期性低气压和福布什下降的特征和能量依赖性。行星际飞行任务的能力,携带PD仪器性能的目的,在监测行星际日冕物质抛射(ICME)的通道进行了讨论。
2018-04-27 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Precursors of the Forbush Decrease on December 14, 2006 observed with the Global Muon Detector Network (GMDN)
我们分析了2006年12月14日全球μ子探测器网络观测到的福布什减少(FD)的前兆。一个强烈的磁暴也记录在这个FD与峰值Kp指数为8+。通过使用“二维地图”的宇宙线强度后,删除的贡献,从周日各向异性,我们成功地提取清晰的签名的前兆。该事件的一个显着特征是,在风暴突然开始(SSC)爆发前一天多首次记录到弱损失锥特征。这表明损失锥前兆出现在太阳日冕物质抛射(CME)爆发后7小时,此时行星际日冕物质抛射(ICME)驱动的行星际激波位于距离太阳0.4天文单位处。我们发现,根据地球的自转,网络中的多个探测器连续观测到了前兆,并证实了前兆在太空中连续存在。这一前兆的较长提前时间(15.6小时)几乎是典型值的两倍,表明IMF在这一事件中比IMF湍流假设的典型功率谱更安静。SSC开始时损失锥各向异性的幅度(-6.45%)是FD大小的两倍以上,表明IP冲击后面的最大强度下降远大于在该事件中地球记录的FD大小。我们还发现,从向阳IMF方向的过剩强度清楚地观察到在10小时前的SSC发病。它表明,这种过剩的强度是一致的测量粒子加速迎面碰撞接近冲击波。这是第一次用μ子探测器详细观测到冲击波反射粒子的前兆。
2010-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
A new method of measuring Forbush decreases
本文提出基于ForbMod模型的最佳拟合程序测量与CME磁通量绳相关的福布什下降,验证其在合成与真实数据上的表现,并证明其在数据缺口情况下仍能估计FD幅度。
2024-01-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radial Evolution of the April 2020 Stealth Coronal Mass Ejection between 0.8 and 1 AU -- A Comparison of Forbush Decreases at Solar Orbiter and Earth
目标。我们介绍了2020年4月19日在太阳轨道器航天器上观察到的第一次日冕物质抛射(CME),以及由其高能望远镜(HET)测量的相关福布什减少(FD)。这次CME是一个多航天器事件,第二天在地球附近也可以看到。方法.我们强调的能力HET观测小的短期变化的银河宇宙射线计数率使用其单探测器计数器。将分析ForbMod模型应用于FD测量,以重现两个位置的Forbush下降。模型的输入参数来自CME的原位和遥感观测。结果非常缓慢(~350 km/s)的隐形CME导致HET的低能宇宙射线测量中的FD幅度为3%,月球勘测轨道飞行器上的辐射效应宇宙射线望远镜(CRaTER)的可比通道中的FD幅度为2%,以及中子监测器测量值下降1%。不同位置的日冕物质抛射的膨胀行为存在显著差异,这可能与后续高速太阳风流的影响有关。在一定的假设下,ForbMod能够再现HET和CRaTER在低能宇宙射线测量中观察到的FD,但在相同的输入参数下,结果与地球上中子监测器测量的高能FD幅度不一致。我们研究这些差异,并提供可能的解释。结论.这项研究强调,太阳轨道器的新测量可以与其他航天器协调,以提高我们对日光层内部空间天气的理解。多航天器观测与基于数据的建模相结合,对于了解日冕物质抛射的传播和演变及其空间天气影响也至关重要。
2021-02-24 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Forbush decreases and $<$ 2-day GCR flux non-recurrent variations studied with LISA Pathfinder
在2016年2月18日至2017年7月3日期间,欧洲航天局LISA探路者(LPF)任务在距离地球1.5 $\times$ 10 $^6$ km的拉格朗日点L1周围观测到了70 MeV n $^{-1}$以上的银河宇宙线(GCR)通量的非周期性短期变化。本文研究并报道了三种Forbush衰减(FD)的能量依赖性。这些意见与其他人进行了空间的能量下降到几十兆电子伏n $^{-1}$的比较表明,相同的GCR通量参数化适用于不同强度的事件在主阶段。文中还介绍了L1区低通滤波器的频偏观测和磁暴发生情况。最后,研究了持续时间为$<$ 2天的GCR通量非周期变化(峰和谷)的特征及其与行星际结构的联系。据发现,最有可能的是,等离子体压缩区域之间的后续共转高速流造成的峰值,而日光层电流片交叉造成的大部分凹陷。
2019-04-09 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
What visibility-graph curvature measures in Forbush decreases: a calibration on the two largest events of solar cycle 25
Universidad Tecnológica de Bolívar(玻利瓦尔理工大学)
该研究将自然可视性图的节点福尔曼 - 里奇曲率应用于太阳活动周期25的两次最大福布什下降事件,发现其在事件起始时呈现最小值,通过测试确认该特征,还表明其对多种因素具鲁棒性,能编码更多结构,可作为FD形态的描述符。
2026-10-26 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar Event Simulations using the HAWC Scaler System
高海拔水切伦科夫(HAWC)天文台是一个位于墨西哥内格拉火山附近的空气簇射阵列。该观测站有一个对低能宇宙射线敏感的定标器系统(该站点的地磁截止值为8 GV),适合于进行太阳或日光层瞬变的研究,如地平增强和福布什衰减。在这项工作中,我们提出了模拟HAWC对这些现象的响应。我们计算了HAWC有效面积为不同的阵列配置(不同的选择光电倍增管每个检测器)相关的福布什减少和GLE。
2015-08-26 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Generic profile of a long-lived corotating interaction region and associated recurrent Forbush decrease
我们观察和分析了一个长寿命的共转相互作用区域(CIR),起源于一个单一的冕洞(CH),在2007年6月至2009年5月的时间段内,在2057-2083年连续27次卡林顿旋转中反复出现。我们研究了这种长寿CIR的原位测量以及SOHO/EPHIN在不同旋转过程中观察到的宇宙线(CR)计数的相应凹陷。我们使用以下关键参数的相对值进行了统计分析以及叠加历元分析:总磁场强度B、磁场波动dBrms、等离子体流速v、等离子体密度n、等离子体温度T以及SOHO/EPHIN F探测器粒子计数和CR计数。我们发现,镜像CR计数时间曲线与流速相关,范围从中等到强相关性,取决于旋转。此外,我们发现CR计数下降幅度与CIR的磁场和流速中的峰值相关。这些结果与以前的统计研究一致。最后,使用叠加历元分析,我们得到了一个通用的CIR的例子,它反映了一个典型的CIR井的原位性质。我们的结果更好地解释了基于组合对流扩散方法的CIR相关的GCR调制。此外,定性地,我们的结果并不不同于基于不同的CH样品。这表明,从一次旋转到另一次旋转的循环CIR的物理性质的变化与源自不同CH的CIR的物理性质的变化没有质的不同。最后,得到的通用CIR的例子,分析叠加历元分析的基础上,可以作为一个参考,以测试未来的模型。
2022-01-24 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Observable effects of Interplanetary Coronal Mass Ejections on ground level neutron monitor counting rates
在这项工作中,非经常性的福布什减少(FD)触发的冲击驱动行星际日冕物质抛射(ICME)的通道进行了分析。已经研究了59个ICME,但其中只有25%与FD相关。我们发现,冲击驱动磁云(MC)产生更深的FD比冲击驱动喷出物。这一事实可以解释关于中子监测器(NM)计数率和MC/喷出物的速度和其相关的刚性下降之间观察到的增长趋势。MC比喷出物更快,并且具有更高的相关刚性。此外,ICME的减速似乎是产生FD的一个原因,这可以从NM计数率和减速之间的下降趋势中推断出来。这可能意味着从日冕到地球的ICME与太阳风之间的相互作用对产生更深的FD起着重要作用。最后,我们得出结论,没有磁绳拓扑的喷出物是不太有效的解开FD。
2013-02-11 astro-ph.EP astro-ph.SR
Coronal Mass Ejections from the Sun - Propagation and Near Earth Effects
由于我们对空间技术的依赖,对近地空间环境干扰的认识证明越来越重要。来自太阳的地球定向日冕物质抛射(CME)是空间天气扰动的主要驱动力。因此,对日冕物质抛射、其运动学及其近地效应的研究越来越重要。CME在地球附近的影响通常表现为银河系宇宙线强度的短暂下降,这被称为福布什下降(FD)。在这篇论文中,我们使用位于Ooty的GRAPES-3 μ子望远镜的FD观测来探测CME的结构及其相关的激波。我们已经确定,银河系宇宙射线向日冕物质抛射的累积扩散是导致FD的主要机制(第3章)。这种扩散通过CME和激波之间的湍流鞘区发生。我们的主要结果之一涉及在这一地区的湍流水平。我们已经定量地建立了由磁场湍流辅助的交叉场扩散解释了所观察到的FD和鞘层区域的磁场增强之间的滞后(第4章)。在这篇论文中,我们还研究了CME的驱动力的性质。利用来自STEREO太空船上SECCHI日冕仪的CME数据,我们发现了这些CME内部磁场配置的非无力性质的证据,这是(经常被引用的)洛伦兹自作用力驱动的基础(第5章)。综上所述,本论文的工作是对日冕物质抛射从典型观测场向地球传播的一次全面的尝试。
2014-07-16 astro-ph.SR
The effect of magnetic field line topology on ICME-related GCR modulation
本研究比较开放与闭合磁场线拓扑的ICME对GCR通量的影响,发现拓扑并非主要因素,速度波动、磁场结构和膨胀等特征在驱动福布什下降剖面中起更重要作用。
2023-10-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Transient Heliosheath Modulation
旅行者1号探测了太阳风-星际介质相互作用区域,该区域位于终端激波和日球顶之间,遵循200 MeV能量以上的银河宇宙线质子的强度分布。在该分量到达121.7AU的银河水平之前,发生了4次类似于太阳附近发现的Forbush衰减的快速强度变化,而不是与描述内太阳系长期调制相关的模型的预期结果。由于平均太阳风流是预期和观察到的是垂直于径向方向接近日球顶,解释给出的瞬态径向流动有关的可能的日球顶边界挥舞。有必要使径向流处于在湍流激波下游条件下发现的声速,并且相关的垂直宇宙射线扩散由占场方差总功率的20%或更少的“板”场波动控制。然而,根据2-D湍流理论,与磁场中可能的南北梯度相关的额外径向漂移运动可能允许包含一些扩散。由于偏离太阳赤道面的太阳等离子体携带的场的变化,可能会出现所需的场梯度。银河系强度总共下降了30%的调制需要用几个短暂事件的组合来解释。
2014-09-03 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.space-ph
Unusual plasma and particle signatures at Mars and STEREO-A related to CME-CME interaction
2017年7月25日,MSL/RAD在火星上观测到了一个多步福布什下降(FD),其总振幅超过15%。我们发现这些粒子特征与2017年7月24日STEREO-A原位检测到的非常明显的等离子体和磁场特征有关,其总磁场强度高于平均值,达到60 nT以上。在观测期间,STEREO-A与火星的纵向距离相对较小(46度),从地球上看,两者都位于太阳的背面。我们分析了一些多航天器和多仪器(包括在现场和遥感)的观测,并采用建模来理解这些签名。我们发现太阳源是两个CME,它们于2017年7月23日从太阳背面的同一源区爆发,从地球上看。此外,我们发现,这两个CME相互作用不均匀,抑制膨胀的CME之一,在STEREO-A方向,而允许它更自由地扩展在火星方向。这两个日冕物质抛射与周围太阳风的相互作用增加了事件的复杂性,导致火星出现了一个长时间的子结构行星际扰动,其中不同的子结构对应于FD的不同步骤,从而形成了一个全球性的大振幅FD。
2019-06-06 astro-ph.SR physics.space-ph