Estimation of seasonal variations of hard cosmic ray flux and atmospheric pressure in 2004–2005

Abstract

This paper focuses on the analysis of connection between changes in hard cosmic ray flux (HCRF) and atmospheric pressure. To analyse connection between HCRF and atmospheric pressure change, the data of HCRF were obtained using a gamma spectrometer. The statistical data of measurements have been analysed. Detailed information on atmospheric pressure was presented by the Lithuanian Hydrometeorological Service. Correlation coefficients were calculated by performing a simple linear regression analysis between HCRF and atmospheric pressure in the same day. A strong inverse correlation during simultaneous measurements was determined. The correlation coefficients were defined for different seasons of the year. An empirical criterion of –20 imp/h was chosen in analysis of HCRF. Connection between HCRF decrease at 1.2–1.6 MeV energy interval and the minimum atmospheric pressure in 3–6 days at individual time intervals is defined in Vilnius. The efficiency of prognosis was 59–73% for the period 2004–2005. Santrauka Straipsnyje analizuojamas kietosios kosmines spinduliuotes srauto (KKSS) ir atmosferos slegio pokyčiu saryšis. KKSS buvo matuojamas gama spektrometru su scintiliaciniu jutikliu. Išsamia meteorologine informacija pateike Lietuvos hidrometeorologijos tarnyba. Koreliacijos koeficientai apskaičiuoti taikant tiesine regresija tarp KKSS ir atmosferos slegio pokyčiu. Nustatyta stipri atvirkštine koreliacija, kai matavimai atlikti ta pačia diena. Gauti skirtingi ivairiu metu sezonu koreliacijos koeficientai. Atliekant KKSS mažejimo analize buvo parinktas empirinis kriterijus –20 imp./h. Nustatytas saryšis tarp KKSS mažejimo 1,2–1,6 MeV energetiniame intervale ir atmosferos slegio mažejimo po 3–6 paru Vilniuje. KKSS mažejimas buvo analizuojamas per 8–9, 9–10, 11–12, 12–13 val. laiko intervalus. 2004–2005 m. atmosferos slegio mažejimo prognozes efektyvumas Vilniuje pagal KKSS mažejima buvo 59–73 %. Резюме Анализируется связь между изменениями потока жёсткого космического излучения (ПЖКИ) и атмосферного давления. ПЖКИ определялся с помощью гамма-спектрометра со сцинтилляционным детектором. Подробная метеорологическая информация была прегoставлена гидрометеорологической службой Литвы. Коэффициенты корреляции между колебаниями ПЖКИ и атмосферного давления были рассчитаны методом прямой регрессии. Установлена сильная обратная корреляция для тех случаев, когда измерения проводились одновременно. Значения коэффициентов корреляции оказались различными для разных сезонов года. При проведении анализа уменьшения ПЖКИ был выбран эмпирический критерий – 20 имп/час. Установлена прогностическая связь между уменьшением ПЖКИ в энергическом интервале 1,2–1,6 МэВ и уменьшением атмосферного давления через 3–6 суток в г. Вильнюсе. Уменьшение ПЖКИ рассматривалось в следующих временных интервалах: 8–9, 9–10, 11–12, 12–13 час. Эффективность прогноза уменьшения атмосферного давления в г. Вильнюсе по уменьшению ПЖКИ составила 59–73% в 2004–2005 гг. First Publish Online: 10 Feb 2011 Reikšminiai žodžiai: kosminiai spinduliai, atmosferos slėgis, koreliacijos koeficientas, sąryšis. Ключевые слова: поток жесткого космического излучения, атмосферное давление, коэффициент корреляции, связь

Keywords

• cosmic ray
• atmospheric pressure
• correlation coefficient
• connection