Physics of auroral phenomena : proceedings of the 35th Annual seminar, Apatity, 28 Februaru – 02 March, 2012 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2012. - 187 с. : ил., табл.

Ю.В. Балабин и др. интенсивности излучения; они служат основой для проведения сравнений спектров в ясную погоду и во время событий. На рис. 1а приведен пример типичного возрастания. Отчетливо видно, что по каналу детектора заряженной компоненты возрастания нет. На основе большой базы данных, содержащей зарегистрированные события за 2009-2011 гг, найден средний типичный профиль возрастания и сопровождающих его осадков. Были отобраны 83 события, происшедшие в теплый период и имеющие умеренную длительность (не более 6 часов). Методом наложения эпох вычислен средний профиль возрастания и осадков, в качестве реперной точки установлен максимум осадков. Каждый профиль перед наложением нормировался по своему максимуму. В итоге получен средние профили осадков и возрастания гамма-фона (рис. 16). Примечательно принципиальное отличие полученных профилей и, особенно, их временное разнесение. Максимум осадков приходится на наибольший рост излучения, а его максимум достигается через 30-40 минут после максимума осадков. При этом спад возрастания растянут на 100-120 минут. В целом соотношение двух профилей соответствует ударному воздействию (осадки) и отклику инерционной системы (гамма-фон) со средним временем релаксации -100 мин. При определенных условиях (короткие интенсивные осадки, чередующиеся с прояснениями) аналогичная форма профилей (острый пик осадков, крутой фронт и растянутый спад у гамма-фона) и их взаимное расположение наблюдаются непосредственно; конечно, точность измерения отдельного профиля гораздо хуже, чем приведенное здесь, однако, наличие таких профилей подтверждает, что вычисленные средние профили отражают действительное запаздывание возрастания от осадков. 152,75 153,00 153,25 153,50 153,75 Рис. 1. а) Типичный профиль возрастания гамма-фона (1), детектора заряженной компоненты (2) и осадков (3). б) Средние профили осадков (2) и возрастаний (1), построенные методом наложения эпох. 3. Дифференциальные спектры возрастаний Измерения дифференциальных спектров гамма-фона в ясную погоду показало, что спектр имеет в целом степенную форму с показателем у = -1.8, значение у постоянно. Около 1 МэВ наблюдается широкое утолщение. Одиночный спектр имеет неудовлетворительную статистическую точность, а усредненный за несколько часов, он вполне удовлетворителен по точности (см. рис.2а). Во время возрастания, если оно длится несколько часов, тоже можно получить с приемлемой точностью средний спектр. Визуально такой спектр отличается от фонового только подъемом на энергиях до 2.2 МэВ. Выше этой энергии спектры фона и возрастания совпадают полностью. Такой метод (усреднение спектров за несколько часов) позволяет обрабатывать лишь крупные события (амплитуда возрастания не менее 30 %) и длительностью от 4 часов, чтобы имелось с десяток измерений. Именно спектр такого события показан на рис.2а. Разница дифференциальных спектров фонового перед событием и во время события даст спектр собственно возрастания, т.е. излучения, добавляющегося к фону и вызывающего возрастания (далее просто спектр возрастания). Как видно из рис.2б, спектр возрастания имеет форму, близкую к экспоненциальной зависимости, и протягивается до энергий ~2 МэВ. Итак, аппроксимирующие функции имеют вид для: степенного спектра: 1(E) = J 0 ■Е~у ( 1 ) экспоненциального спектра: 1(E) = J , •exp ( - Е / Е 0) (2) где Е0- характеристическая энергия. Именно включение измерителя дифференциального спектра в систему мониторинга гамма-фона позволило впервые выделить спектр возрастания и выяснить, что спектры фона и возрастаний отличаются видом функциональной зависимости: степенная для первого и экспоненциальная для второго. Столь принципиальное различие спектров указывает, по-видимому, на совершенно различные механизмы генерации излучений. 144