Изменение крупномасштабных магнитных полей гелиосферы принимают пропорциональным изменению полярного магнитного поля Солнца, величина и полярность которого принимаются зависящими от уровня СА и четности-нечетности цикла СА( ВЛ)
где S=1 при t-t* >0 (иначе S=-l);
tj есть момент перемены знака полярного магнитного поля в ом цикле солнечной активности, отождествляемый с моментом максимума СА;
/7
. Wmm- минимальные уровни СА, окаймляющие н-цикл СА.
Динамика крупномасштабной модуляции ГКЛ характеризуется эффективным модуляционным потенциалом гелиосферы Яо(/гд) (для частиц с жесткостью R в данный момент времени t), величину которого вычисляют по формуле:
- дДо, R, 0]} .= 0.37 + 3 • 10^ ■ [t - дД«, R,t)], (В.2)
где дДи,аО - время запаздывания изменения потоков частиц по сравнению с изменением солнечной активности.
Время запаздывания изменения потоков частиц ГКЛ по сравнению с изменением солнечной активности - дДи.Лд) принимается зависимым от величины магнитной жесткости частиц (R), от четности или нечетности цикла (п) и от фазы СА:
дДтг, л, г) = о,5[т; +т_ (/г)]+о.5[т+ - г_(л)]- ^[месяцев] (В.З)
где амплитуда задержки в четных циклах солнечной активности (т+) не зависит от жесткости частиц:
Т+ = 15[месяцев], (В .4)
а в нечетных циклах (Т_):
Г_(я) - 15-/Г0’45[месяцев]. (В.5)
Временная функция изменения величины задержки из (В.З) принимается в виде
(B.6)
■jwfn п
где 6wt= 16 месяцев.
В модели вычисляются дифференциальные жесткостные и энергетические спектры потоков частиц.
Связь между значениями жесткости R (ГВ) и значениями кинетической энергии частиц Е (ГэВ/нуклон) вычисляют по формулам - для заданных значений жесткости R частиц
Гт
» (В.7)
Л| J
где - массовое число и заряд частицы;
т, - масса покоя частицы - mt= 0.51 МэВ - для электронов, тр= 0.938 ГэВ - для протонов, mz>2 = 0.939 ГэВ/нуклон для ТЗЧ;
- для заданных значений кинетической энергии частиц Е
r = ^-^e(e+2^) (В.8)
Расчет жесткостных спектров
Дифференциальные жесткостные спектры потока частиц ГКЛ Ф,(^д) (см2 с Ср ГВ)-1 ддя частиц жесткости R в момент времени t вычисляют по формуле
ФДМ-^' > (В.9)
где Cirait^ - параметры немодулированного жесткостного спектра частиц сорта ”Г, приведенные в табл. В.1;
“ безразмерный параметр, определяемый по формулеZ /Й?
А, (Я, 0 = 55+ШгА И”'.") ’7^) “1
где р - отношение скорости частицы к скорости света, определяемое формулой
Средние квадратичные отклонения расчетных значений потока час- ТИЦ вычисляют по формуле
0
-її
.08Л
1+ т~
Расчет энергетических спектров
Дифференциальные энергетические спектры частиц ГКЛ E(E.t)
(см2 Ср с ГэВ)~1 для частиц энергии Е в момент времени t вычисляют по формуле
(В.13)
F, (£,/)=Ф((й,г)Д—
(см2 ср с МэВ)_1 - для частиц с (протонов);
(см2 ср с МэВ/нуклон)"1 для частиц с л, >2 (ионов).
Средние квадратичные отклонения расчетных значении рассчитывают по формуле
r
(ВЛ4)
V'c.f
Таблица В. 1 - Параметры жесткостных
спектров 34 ГКЛ
|
Zi |
Л |
Q |
vi |
a. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ri ri |
1 |
1 |
18500 |
2.74 |
2.85 |
':-5 -.1 |
2 |
4 |
3690 |
2.77 |
3.12 |
■ j |
3 |
6.9 |
19.5 |
2.82 |
3.41 |
<rii |
4 |
9 |
17.7 |
3.05 |
4.3 |
|
5 |
10.8 |
49.2 |
2.96 |
3.93 |
'••■'■•з ri ri Й |
6 |
12 |
103 |
2.76 |
3.18 |
|
7 |
14 |
36.7 |
2.89 |
3.77 |
и |
8 |
16 |
87.4 |
2.7 |
3.11 |
Ч |
9 |
19 |
3.19 |
2.82 |
4.05 |
|
10 |
20.2 |
16.4 |
2.76 |
3.11 |
■ 'І |
11 |
23 |
4.43 |
2.84 |
3.14 |
|
12 |
24.3 |
19.3 |
2.7 |
3.65 |
ri |
13 |
27 |
4.17 |
2.77 |
3.46 |
|
14 |
28.1 |
13.4 |
2.66 |
3 |
|
15 |
31 |
1.15 |
2.89 |
4.04 |
|
16 |
32.1 |
3.06 |
2.71 |
3.3 |
|
17 |
35.4 |
1.3 |
3 |
4.4 |
d |
18 |
39.9 |
2.33 |
2.93 |
4.33 |
|
19 |
39.1 |
1.87 |
3.05 |
4.49 |
bJ |
20 |
40.1 |
2.17 |
2.77 |
2.93 |
:;d |
21 |
44.9 |
7.40E-001 |
2.97 |
3.78 |
|
22 |
47.9 |
2.63 |
2.99 |
3.79 |
kJ |
23 |
50.9 |
1.23 |
2.94 |
3.5 |
24 |
52 |
2.12 |
2.89 |
3.28 |
25 |
54.9 |
1.14 |
2.74 |
3.29 |
26 |
55.8 |
9.32 |
2.63 |
3.01 |
27 |
58.9 |
1.00Е-001 |
2.63 |
4.25 |
28 |
58.7 |
4.90Е-001 |
2.63 |
3.52 |
29 |
63.5 |
6.34Е-003 |
2.63 |
3.01 |
30 |
65.4 |
8.20Е-003 |
2.63 |
3.01 |
31 |
69.7 |
6.06Е-004 |
2.63 |
3.01 |
32 |
72.6 |
1. ЗОЕ-ООЗ |
2.63 |
3.01 |
33 |
74.9 |
8.30E-005 |
2.63 |
3.01 |
34 |
79 |
4.850Е-04 |
2.63 |
3.01 |
35 |
79.9 |
9.04Е-005 |
2.63 |
3.01 |
36 |
83.8 |
2.52Е-004 |
2.63 |
3.01 |
37 |
85.5 |
8.20Е-005 |
2.63 |
3.01 |
38 |
87.6 |
2.70Е-004 |
2.63 |
3.01 |
39 |
88.9 |
6.05Е-005 |
2.63 |
3.01 |
40 |
91.2 |
1.50Е-004 |
2.63 |
3.01 |
41 |
92.9 |
2.70Е-005 |
2.63 |
3.01 |
42 |
95.9 |
7.54Е-005 |
2,63 |
3.01 |
43 |
97 |
8.80Е-006 |
2.63 |
3.01 |
44 |
101 |
2.88Е-005 |
2.63 |
3.01 |
45 |
102.9 |
1.49Е-005 |
2.63 |
3.01 |
46 |
106.4 |
4.28Е-005 |
2.63 |
3.01 |
47 |
107.9 |
1.39Е-005 |
2.63 |
3.01 |
48 |
112.4 |
3.72Е-005 |
2.63 |
3.01 |
49 |
114.8 |
8.20Е-006 |
2.63 |
3.01 |
50 |
118.7 |
4.38Е-005 |
2.63 |
3.01 |
51 |
121.8 |
9.20Е-006 |
2.63 |
3.01 |
52 |
127.6 |
5.31Е-005 |
2.63 |
3.01 |
53 |
126.9 |
1.02Е-005 |
2.63 |
3.01 |
54 |
131.3 |
2.51Е-005 |
2.63 |
3.01 |
55 |
132.9 |
6.00Е-006 |
2.63 |
3.01 |
56 |
137.3 |
6.24Е-005 |
2.63 |
3.01 |
57 |
138.9 |
5.50Е-006 |
2.63 |
3.01 |
58 |
140.1 |
1.67Е-005 |
2.63 |
3.01 |
59 |
140.9 |
4.00Е-006 |
2.63 |
3.01 |
60 |
144.2 |
1.49Е-005 |
2.63 |
3.01 |
61 |
144.2 |
1.70Е-006 |
2.63 |
3.01 |
62 |
145 |
1.670Е-05 |
2.63 |
3.01 |
63 |
150.4 |
2.80Е-006 |
2.63 |
3.01 |
64 |
152 |
1.30Е-005 |
2.63 |
3.01 |
65 |
157.3 |
3.20Е-006 |
2.63 |
3.01 |
66 |
158.9 |
1 .ЗОЕ-005 |
2.63 |
3.01 |
67 |
162.5 |
4.90Е-006 |
2.63 |
3.01 |
68 |
164.9 |
8.20Е-006 |
2.63 |
3.01 |
69 |
167.3 |
1.60Е-006 |
2.63 |
3.01 |
70 |
168.9 |
8.20Е-006 |
2.63 |
3.01 |
71 |
173 |
І.20Е-006 |
2.63 |
3.01 |
72 |
175 |
7.50-006 |
2.63 |
3.01 |
73 |
178.5 |
1.66Е-005 |
2.63 |
3.01 |
74 |
180.9 |
7.50Е-006 |
2.63 |
3.01 |
75 |
183.9 |
2.60Е-006 |
2.63 |
3.01 |
76 |
186.2 |
1.11Е-005 |
2.63 |
3.01 |
77 |
190.2 |
7.30Е-006 |
2.63 |
3.01 |
78 |
192.2 |
1.39Е4Ю5 |
2.63 |
3.01 |
79 |
195.1 |
2.60Е-006 |
2.63 |
3.01 |
80 |
197 |
4.50Е-006 |
2.63 |
3.01 |
81 |
200.6 |
1.30Е-006 |
2.63 |
3.01 |
82 |
200.4 |
1.ЗОЕ-005 |
2.63 |
3.01 |
83 |
207.2 |
6.80Е-007 |
2.63 |
3.01 |
84 |
209 |
О.ООЕ+ООО |
2.63 |
3.01 |
85 |
210 |
О.ООЕ+ООО |
2.63 |
3.01 |
86 |
222 |
О.ООЕ+ООО |
2.63 |
3.01 |
87 |
223 ■ |
О.ООЕ+ООО |
2.63 |
3.01 |
88 |
226 |
О.ООЕ+ООО |
2.63 |
3.01 |
89 |
227 |
0.00Е+00 |
2.63 |
3.01 |
90 |
232 |
7.50Е-007 |
2.63 |
3.01 |
91 |
231 |
0.00+000 |
2.63 |
3.01 |
92 |
238 |
4.57Е-007 |
2.63 |
3.01 |
Приложение Г
(рекомендуемое)
Методы расчета геоцентрических и L-B координат
Г, 1 Метод расчета геоцентрических координат
Массу КА принимают ничтожной по сравнению с массой притягивающего тела. Движение КА рассматривают как невозмущенное, кеплеровское движение материальной точки, которое происходит под действием только одной центральной силы притяжения.
Связь абсолютной геоцентрической (х,у,^) и орбитальной системами координат иллюстрирует рис. Г.1 из [4].
Вводится понятие эксцентрической аномалии Е, которая связана с истинной аномалией .9 следующим соотношением где е - эксцентриситет орбиты.
В этом случае невозмущенное движение КА будет полностью описываться уравнением Кеплера
£ - е sin Д - , (Г.2)
а
где д - гравитационная постоянная;
М - масса Земли;
і ~ время движения КА, отсчитываемое с момента прохождения его точки перигея;
гп,га— расстояния от центра Земли до перигея и апогея орбиты, соответственно;
2a
x,y,z - оси абсолютной геоцентрической системы координат (ось X направлена в точку весеннего равноденствия Чу);
линия узлов - линия пересечения плоскости орбиты с плоскостью экватора;
£2 -долгота восходящего узла~угол между положительным направлением оси х и направлением линии узлов в восходящий узел, при этом восходящий узел определяется как узел орбиты, который проходит КА, двигаясь из области отрицательных аппликат в область положительных. Угол £2 изменяется от 0° до 60°;