Непрерывно наблюдаемые наземными детекторами галактических космических лучей периодические 24-часовые колебания интенсивности называются солнечно-суточными вариациями. Природа этих вариаций заключается в существовании в межпланетной среде анизотропного пространственного распределения галактических космических лучей, которая возникает в процессе взаимодействия этих частиц с гелиосферой. Считается, что физическими факторами, ответственными за наблюдаемую анизотропию галактических космических лучей, являются процессы конвекции, диффузии и их дрейфа. Сочетание этих факторов определяет основные параметры солнечно-суточных вариаций, такие как амплитуда, фаза и энергетический спектр. Для исследования энергетического спектра солнечно-суточных вариаций использованы данные измерений мюонных телескопов Якутского спектрографа космических лучей им. А. И. Кузьмина и станции Нагоя (Япония). Подход к исследованию основан на идее метода скрещенных телескопов, изначально предназначенного для учета температурного эффекта. Из-за разницы приемных характеристик скрещенных северных и южных направлений вышеуказанных мюонных телескопов регистрируемые ими вариации интенсивности чувствительны к изменению энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Это свойство использовано для оценки динамики энергетического спектра солнечно-суточных вариаций за 22-25 циклов солнечной активности. Анализ полученных данных показал, что в последнем минимуме солнечной активности в 2018-2021 гг. наблюдалась аномально ранняя фаза солнечно-суточных вариаций. Для исследования этого явления проведено моделирование отношения и разности фаз пары северных и южных скрещенных направлений для обоих мюонных телескопов при различных видах и значениях энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Сопоставление модельных расчетов и наблюдательных данных позволило установить, что в периоды минимумов солнечной активности в положительной полярности общего магнитного поля Солнца наблюдается существенное смягчение энергетического спектра солнечно-суточных вариаций. Обсуждаются причины обнаруженного явления.
Periodic 24-hour variations in the intensity of galactic cosmic rays, continuously observed by ground-based detectors, are called solar diurnal variations. The nature of these variations lies in the existence in the interplanetary medium of an anisotropic spatial distribution of galactic cosmic rays, which arises during the interaction of these particles with the heliosphere. It is believed that the physical factors responsible for the observed anisotropy of galactic cosmic rays are the processes of convection, diffusion and their drift. The combination of these factors determines the main parameters of solar diurnal variations, such as amplitude, phase and energy spectrum. To study the energy spectrum of solar-diurnal variations, we used measurement data from muon telescopes of the Yakutsk Cosmic Ray Spectrograph after A.I. Kuzmin and Nagoya stations (Japan). The research approach is based on the idea of the crossed telescope method, originally designed to take into account the temperature effect. Due to the difference in the receiving characteristics of the crossed northern and southern directions of the above muon telescopes, the intensity variations recorded by them are sensitive to changes in the energy spectrum of solar-diurnal variations. This property was used to assess the dynamics of the energy spectrum of solar-diurnal variations for 22-25 cycles of solar activity. Analysis of the data obtained showed that in the last minimum of solar activity in 2018-2021. An anomalously early phase of solar-diurnal variations was observed. To study this phenomenon, we simulated the ratio and phase difference of a pair of northern and southern crossed directions for both muon telescopes for different types and values of the energy spectrum of solar-diurnal variations. A comparison of model calculations and observational data has made it possible to establish that during periods of minimum solar activity in the positive polarity of the general magnetic field of the Sun, a significant softening of the energy spectrum of solar-diurnal variations is observed. The reasons for the discovered phenomenon are discussed.

Ионосферная плазма в области высоких широт представляет собой сложную для описания среду вследствие зависимости ее параметров от гелиогеофизических условий. На ее крупномасштабную структуру влияют такие процессы, как магнитосферная конвекция, плазмосферные потоки частиц и тепла, а также высыпание энергичных частиц в области аврорального овала. Эти процессы являются нестационарными, и в периоды повышения геомагнитной активности их характеристики существенно изменяются. Поэтому моделирование высокоширотной ионосферы связано с разработкой модели, обладающей вычислительной устойчивостью численного решения при достаточно высоком пространственно-временном разрешении. С этой целью в настоящей работе проведено исследование вычислительной устойчивости численной модели высокоширотной ионосферы (эйлеров подход) при задании разных шагов интегрирования по времени и по пространству. Показано, что модель ионосферы при всех выбранных шагах сохраняет вычислительную устойчивость, а результаты численных расчетов качественно совпадают и описывают основные крупномасштабные структурные образования высокоширотной ионосферы. Полученные результаты показали, что разработанная модель может быть использована в исследовании нестационарных процессов, протекающих в ионосферной плазме, а также в исследовании ионосферы в период магнитных бурь и суббурь.
The high latitude ionospheric plasma is a difficult medium to describe due to the dependence of its parameters on heliogeophysical conditions. Its large-scale structure is influenced by processes such as magnetospheric convection, plasmaspheric flows of particles and heat, as well as the precipitation of energetic particles in the region of the auroral oval. These processes are non-stationary and their characteristics change significantly during periods of enhanced geomagnetic activity. Therefore, the modelling of the high-latitude ionosphere is associated with the development of a model that has a computationally stable numerical solution at a sufficiently high spatio-temporal resolution. For this purpose, in this work, we have carried out a study of the computational stability of the mathematical model of the high-latitude ionosphere (Eulerian approach) when different integration steps in time and space are specified. It is shown that the ionospheric model retains computational stability at all selected steps, and the results of numerical calculations are qualitatively consistence and describe the main large-scale structural formations of the high-latitude ionosphere. The results show that the developed model can be used in the study of non-stationary processes occurring in the ionospheric plasma, as well as in the study of the ionosphere during magnetic storms and substorms.

Республика Саха (Якутия) - крупнейший по территории субъект Российской Федерации, расположена на северо-востоке России, характеризуется суровым резко континентальным климатом с очень низкими температурами воздуха зимой и высокими - летом, незначительным среднегодовым количеством осадков, распространением многолетней мерзлоты. Род аскомицетовых лишайников Fuscopannaria P.M. Jørg. включает в себя мелкочешуйчатые виды, обитающие в районах с прохладным умеренным климатом в северном полушарии. По литературным данным, в Якутии ранее было известно 3 вида рода Fuscopannaria. Вид F. viridescens был обнаружен в дельте р. Лена. Местонахождение вида F. praetermissa указывается для арктической зоны и для ГПЗ "Олекминский". Вид F. leucosticta (= Pannaria leucosticta) приводится для Токинского Cтановика. Целью работы является обобщение данных о лишайниках рода Fuscopannaria, распространенных в Якутии; ревизия рода в коллекциях лишайников Гербария ИБПК СО РАН (SASY). В результате проведенных исследований был определен вид F. ahlneri; вид F. leucosticta переопределен как F. praetermissa. Для нового в Якутии вида F. ahlneri дано сравнительное описание, приводятся отличительные особенности, сведения о местонахождении, экологии. Обсуждаются критерии идентификации группы цианобионтных видов лишайников, произрастающих в Сибири и на Дальнем Востоке, имеющих похожие морфологические признаки с наличием в талломе фотобионта Nostoc, редко образующих апотеции. Составлен ключ для определения видов рода Fuscopannaria в Якутии: F. ahlneri, F. praetermissa, F. viridescens. Актуализированы данные об образцах рода Fuscopannaria, находящихся в гербарии SASY.
The Republic of Sakha (Yakutia) is the largest constituent entity of the Russian Federation, located in the north-east of Russia and characterised by a harsh sharply continental climate with very low air temperatures in winter and high in summer, insignificant average annual precipitation, and the spread of permafrost. The genus of ascomycetes lichens Fuscopannaria P. M. Jørg. includes small species found in areas with a cool temperate climate in the northern hemisphere. According to the literature data, 3 species of the genus Fuscopannaria were previously known in Yakutia. The species F. viridescens was discovered in the Lena River delta. The location of the species F. praetermissa is indicated for the Arctic zone and for the State Nature Reserve "Olekminsky". The species F. leucosticta (= Panaria leucosticta) is given for the Tokinsky Stanovik. The purpose of this work is to generalise the data on the lichens of the genus Fuscopannaria, which are common in Yakutia; revision of the genus in the lichen collections of the IBPC SB RAS Herbarium (SASY). As a result of the conducted research, the author identified the species F. ahlneri; the species F. leucosticta has been redefined as F. praetermissa. For a new species in Yakutia, F. ahlneri is given a comparative description, distinctive features, information on location, ecology. Criteria for the identification of a group of cyanobiont lichen species native to Siberia and the Far East, having similar morphological features with the presence of photobiont Nostoc in the thallus, rarely forming apothecia, are discussed. A key has been compiled to identify the species of the genus Fuscopannaria in Yakutia: F. ahlneri, F. praetermissa, F. viridescens. Updated data on the specimens of the genus Fuscopannaria in the SASY herbarium.

Данная статья посвящена 170-летию организованной Сибирским (Иркутским) отделением Императорского Русского географического общества Вилюйской экспедиции (Якутия) под руководством русского натуралиста немецкого происхождения, исследователя Сибири и Дальнего Востока Ричарда Карловича Маака (нем. Richard Otto Maack) с 1853 по 1855 гг. Она содержит также некоторые сведения по Предбайкалью и Забайкалью, полученные во время последующих приамурской (1855-1856) и приуссурийской (1859-1960) экспедиций. Описаны маршрут, сроки, состав экспедиции, и оценен вклад ученого в разные области естествознания и, прежде всего, в изучение позвоночных животных края. Ученым выявлено обитание амфибий и рептилий (4 вида), птиц (121), млекопитающих (34), что сравнительно много на фоне проведенных в Восточной Сибири региональных исследований того времени. По опубликованным в фундаментальном труде ученого ҺВилюйский округ Якутской областиһ [1883-1887] спискам видов птиц выявлено распространение 5 видов куриных (Gallinaceae): рябчика, глухаря, каменного глухаря, тетерева, белой куропатки. Для Забайкалья и Предбайкалья также отмечено обитание еще двух видов: серой и бородатой куропаток. Фазан учитывался Р. К. Мааком только в Приамурье и Приуссурье (Дальний Восток). В общем за полуторавековую историю изучения куриных птиц их видовой состав практически не изменился в районе работ исследователя. В целом же по Якутии он пополнился видами из восточных и южных районов исследуемой территории, обитающими там тундряной куропаткой и дикушей. В масштабах Восточной Сибири в настоящее время дополняет список куриных только фазан как новый вид региона, документально отмеченный по югу Восточной Сибири - в приграничном с Байкальским регионом Восточном Саяне и некоторых местах Забайкалья (пока еще точно не подтвержденных).
The article is dedicated to the 170th anniversary of the Vilyuisk (Yakutia) expedition organised by the Siberian (Irkutsk) branch of the Imperial Russian Geographical Society (1853-1885). It was led by Richard Karlovich Maack (Germ. Richard Otto Maack), a Russian naturalist of German origin and explorer of Siberia and the Far East. It also contains some information on the Pribaikalia and Transbaikalia, taken along the way during the subsequent Amur (1855-1856) and Ussuri (1859-1960) expeditions. The route, dates, and composition of the expedition are described and the contribution of the scientist to various fields of natural science and, above all, to the study of vertebrates of the region is evaluated. Scientists have identified the habitat of amphibians and reptiles (4 species), birds (121), mammals (34), which is relatively large against the background of regional studies conducted in Eastern Siberia at that time. According to the lists of bird species published in the fundamental work of the scientist "Vilyuisky district of the Yakut region" [1883-1887], the distribution of 5 species of Gallinaceous birds (Gallinaceae) in the middle of the XIX century was revealed - Hazel Grouse, Western and Black-billied Capercaillies, Black Grouse, Willow Ptarmigan. For Transbaikalia and Pribaikalia, the habitat of two more species is noted - Gray and Bearded Partridges. The Common Pheasant was accounted for by R. K. Maack only in the Amur region and the Amur region (Far East). In general, over the century and a half of the history of studying Gallinaceous birds, their species composition has practically not changed in the researcher's work area. In Yakutia, it was replenished with species from the eastern and southern regions, living there Rock Partridge and Siberian Grouse. On the scale of Eastern Siberia, only the Pheasant is currently supplementing the Gallinaceous birds list as a new species in the region, documented in the south of Eastern Siberia - in the Eastern Sayan bordering the Baikal region and in some places of Transbaikalia (not yet precisely confirmed).

В кишечнике чира, пойманного в р. Буюнда, относящейся к бассейну верхней Колымы, обнаружен паразит малых колюшек, скребень Neoechinorhynchus beringianus. Проведено сравнение морфометрических параметров найденного экземпляра и особей того же вида из популяции, существующей в нижнем течении р. Колыма. Рассмотрены условия, при которых могло произойти заражение этого вида хозяина нехарактерным паразитом, и варианты расселения скребня в речном бассейне.
The parasite of nine-spine sticklebacks, the Neoechinorhynchus beringianus, was found in the intestines of the broad whitefish caught in the Buyunda River, the Kolyma tributary. The morphometric parameters of the found specimen and individuals of the same species from the population existing in the lower reaches of the Kolyma River were compared. The possible conditions of the host species infection with a non-indigenous parasite and the variants of the acanthocephalan settlement in the river basin are considered.

В настоящее время интенсивно развивается применение электронных микроскопов в медицине, в том числе сканирующих электронных микроскопов (СЭМ), разработанных для решения огромного количества проблем в различных областях с широким диапазоном ускоряющих электроны напряжений, энергии электронных пучков. Разработка СЭМ с определёнными эмиссионными характеристиками, с диапазоном более низких энергий пучков для исследования биообразцов является актуальной задачей, т. к. модификация СЭМ для решения задач, например, в медицине, позволило бы получать более качественные изображения биообразцов в диагностике и наблюдении эффективности терапии. Для разработки новых СЭМ с определёнными характеристиками предлагается проведение менее затратных исследований с помощью численных методов на основе математических моделей процессов в электронно-оптических системах СЭМ. В связи с этим в данной работе ставится задача определения размера и формы пучка, основных эмиссионных характеристик полевого электронного катода (ПЭК) СЭМ, находящегося под воздействием возбуждающего электронную эмиссию электрического поля и внешнего продольного магнитного поля путем исследования движения крайнего электрона пучка с учетом влияния пространственного заряда электронов пучка, внешнего магнитного поля. В модели ПЭК аппроксимируется параболоидом вращения, вводится понятие граничного "крайнего" электрона, траекторией которого определяются форма и размер пучка. Задача расчета эмиссионных характеристик вдоль траектории крайнего электрона ПЭК решается с помощью математической модели, включающей следующие уравнения: движения "крайнего" электрона, Максвелла вне и внутри пучка, непрерывности плотности тока, уравнения Фаулера-Нордгейма. В итоге получена система из 18 обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка, численный расчет которых с помощью метода Рунге-Кутта 4 порядка позволяет получить эмиссионные характеристики ПЭК. В результате предполагается целесообразность модификации СЭМ для более эффективного применения в области медицины с учетом все более широкого применения их в диагностике заболеваний и возможного улучшения качества изображений за счет разработки ПЭК СЭМ с более подходящими характеристиками.
Currently, the use of electron microscopes in medicine is developing intensively, including scanning electron microscopes (SEM), which are designed to solve a huge number of problems in various fields with a wide range of electron accelerating voltages and electron beam energies. The development of an SEM with certain emission characteristics, with a range of lower beam energies for the study of biological samples, is an urgent task because modifying the SEM to solve problems in medicine, for example, would make it possible to obtain higher-quality images of biospecimens for diagnostics and monitoring the effectiveness of therapy. To develop new SEMs with certain characteristics, it is proposed to conduct less expensive research using numerical methods based on mathematical models of processes in electron-optical SEM systems. In this regard, this work sets the task of determining the size and shape of the beam, the main emission characteristics of the field electron cathode (FEC) of the SEM, which is under the influence of the electric field that excites electron emission and the external longitudinal magnetic field by studying the movement of the outermost electron of the beam, taking into account the influence of space charge beam electrons, external magnetic field. In the model, the FEC is approximated by a paraboloid of rotation, and the concept of a boundary “outermost” electron is introduced, the trajectory of which determines the shape and size of the beam. The problem of calculating the emission characteristics along the trajectory of the outermost electron of a FEC is solved using a mathematical model that includes the following equations: motion of the "outermost" electron, Maxwell outside and inside the beam, continuity of the current density, Fowler-Nordheim equation. As a result, a system of 18 first-order ordinary differential equations was obtained, the numerical calculation of which using the 4th order Runge-Kutta method allows us to obtain the emission characteristics of the FEC. As a result, it is suggested that it would be feasible to modify SEMs for more effective use in the medical field, taking into account their increasing use in disease diagnosis and the possible improvement of image quality through the development of FEC SEMs with more suitable characteristics.

Актуальность изучения микроэлементного состава почв и растительного покрова северных территорий обусловлена, во-первых, ролью микроэлементов в почвообразовании в условиях криолитозоны, во-вторых, влиянием микроэлементного фона растений на физиологические функции животных и человека. При этом особого внимания заслуживают тяжелые металлы, представляющие угрозу для всех живых организмов в связи с тем, что они способны накапливаться. В статье приведены данные о содержании свинца, кадмия и цинка в надземных частях луговых трав, произрастающих в условиях криолитозоны - в Хангаласском районе, расположенном в Центрально-Якутской биогеохимической провинции. Атомно-абсорбционный спектральный анализ показал, что уровень свинца в надземных частях изученных растений значительно варьировал в зависимости от места сбора, но не превышал предельно допустимых концентраций, тогда как концентрация цинка в некоторых пунктах сбора трав превышала предельно допустимые концентрации. Необходимость изучения уровня свинца и кадмия в растениях обусловлена тем, что они являются первичным звеном на пути перемещения токсических элементов по трофической цепи в организм человека. Свинец и кадмий, являясь канцерогенами, могут накапливаться в паренхиматозных органах и влиять на заболеваемость и смертность населения Севера.
The importance of studying the microelement composition of soils and vegetation in the Northern territories is due to the role of microelements in soil formation under cryolithozone conditions, and secondly, the influence of the microelement background of plants on the physiological functions of animals and humans. At the same time, heavy metals deserve special attention as they pose a threat to all living organisms due to their ability to accumulate. The article presents data on the content of heavy metals in the aboveground parts of meadow grasses growing under cryolithozone conditions - in the Khangalassky district, located in the Central Yakut biogeochemical province. Atomic absorption spectral analysis showed that the content of heavy metals - cadmium and lead - in the aboveground parts of the studied plants varied significantly depending on the place of collection, but did not exceed the maximum permissible concentrations. The concentration of zinc in some of the herbal collection points exceeded the maximum permissible concentrations. The need to study the content of heavy metals in plants is due to the fact that they are the primary link in the movement of toxic elements along the trophic chain into the human body. Lead and cadmium accumulate in parenchymal organs, are carcinogenic and affect the morbidity and mortality of the northern population.

Pyrola incarnatа - типичный бореальный вид, который широко распространен в таежной зоне. В Центральной Якутии часто выступает как содоминант в травяно-кустарничковом ярусе лиственничных лесов. По результатам анализа геоботанических описаний, сделанных по методу Браун-Бланке, все фитоценозы с участием P. incarnatа нами разделены на 4 ассоциации (асс. Saxifrago bronchialis-Pinetum sylvestris, асс. Limnado stelleri-Laricetum cajanderi, асс. Aquilegio parviflorae-Laricetum cajanderi и асс. Ledo palustris-Laricetum cajanderi), которые относятся к классу хвойных лесов Vaccinio-Piceetea Br.-Bl., Siss. et Vlieger 1939 [1]. В статье приведены данные по анализу экологических параметров и флористического анализа лесных сообществ с участием Pyrola incarnatа. Выявлены ведущие семейства и сопутствующие виды, которые участвуют в сложении фитоценоза вместе с P. incarnatа, зависимость состояния P. incarnatа от флористического состава фитоценозов. Оценка экологических предпочтений P. incarnatа осуществлена в соответствии с методом экологических шкал факторов увлажнения и богатства-засоленности. В результате анализа описаний нами установлено, что данный вид характеризуется широким варьированием устойчивости по условиям увлажнения, выбирает для произрастания участки от сухолугового до сыролугового типа увлажнения (ступени шкалы от 59,2 до 68,3), а по фактору богатства-засоленности предпочитает довольно богатые почвы (ступень от 8,2 до 11,5). При этом фитоценозы асс. Ledo palustris-Laricetum cajanderi, Limnado stelleri-Laricetum cajanderi и Saxifrago bronchialis-Pinetum sylvestris, четко распределились по градиентам богатства-засоленности и увлажнения, а сообщества асс. Aquilegio parviflorae - Laricetum cajanderi больше тяготеют к сухолуговым условиям и расположились полностью поверх показателей сообществ ассоциации Saxifrago bronchialis-Pinetum sylvestris, частично наложились на область показателей ассоциации Limnado stelleri-Laricetum cajanderi, при этом не касались области более влажных условий зоны распространения фитоценозов ассоциации Ledo palustris-Laricetum cajanderi.
Pyrola incarnata is a typical boreal species that is widespread in the taiga zone. In Central Yakutia, it often acts as a co-dominant in the herbaceous-shrub layer of larch forests. Based on the results of analysis of geobotanical descriptions according to the Brown-Blanke method, all phytocenoses with the participation of P. incarnata were divided into 4 associations (acc. Saxifrago bronchialis-Pinetum sylvestris, acc. Limnado stelleri-Laricetum cajanderi, acc. Aquilegio parviflorae-Laricetum cajanderi and acc. Ledo palustris-Laricetum cajanderi), which belong to the class of coniferous forests Vaccinio-Piceetea Br.-Bl., Siss. et Vlieger 1939 [1]. The article presents data on the analysis of environmental parameters and floristic analysis of forest communities with the participation of Pyrola incarnata. The leading families and related species involved in the formation of phytocenoses together with P. incarnata, the dependence of the state of P. incarnata on the floral composition of phytocenoses were identified. The identification of the ecological preferences of P. incarnata was carried out according to the method of environmental humidity indicators and richness factors-salinity. As a result of the studies conducted in the conditions of Central Yakutia, we have found out that the species is characterised by a relatively wide range of tolerance in terms of the moisture factor. It prefers growth sites from dry meadows to raw meadows type of moisture, stages from 59.2 to 68.3, and in terms of the richness-salinity prefers rather rich soils, stages from 8.2 to 11.5. At the same time, the phytocenoses of assoc. Ledo palustris-Laricetum cajanderi, Limnado stelleri-Laricetum cajanderi and Saxifrago bronchialis-Pinetum sylvestris were clearly distributed along the gradients of richness-salinity and moisture, and the communities of assoc.. Aquilegio parviflorae-Laricetum cajanderi tends towards dry meadow conditions and is located completely on top of the indicators of the communities of the association Saxifrago bronchialis-Pinetum sylvestris, and partially overlapping the area. The indicators of the Limnado stelleri-Laricetum cajanderi assoc. did not affect the area of wetter conditions, the zone of distribution of the phytocenoses of the Ledo palustris - Laricetum cajanderi assoc.

Межпланетное магнитное поле (ММП), вмороженное в плазму солнечного ветра, определяет уровень геомагнитной активности и существенно влияет на крупномасштабную структуру высокоширотной ионосферы. Вариации компонент ММП приводят к нестационарности электрического поля магнитосферной конвекции, вызывая изменения пространственно-временного распределения заряженных частиц в ионосфере. Ситуацию усложняет факт несовпадения географического и геомагнитного полюсов, который приводит к контролю параметров высокоширотной ионосферы мировым временем (UT-контроль). Эффект несовпадения полюсов наиболее ярко выражен в зимнее время. Поэтому в настоящей работе в рамках нестационарной математической модели области F ионосферы в переменных Эйлера с учетом несовпадения географического и геомагнитного полюсов исследовано влияние компонент межпланетного магнитного поля на крупномасштабную структуру высокоширотной ионосферы в зимний период. Для этого использована модель высокоширотных электрических потенциалов Веймера, зависящая от ММП. В результате численного моделирования показано, что компоненты ММП влияют на форму, размер и пространственно-временное расположение основных структурных особенностей высокоширотной ионосферы в зависимости от мирового времени. Получен эффект раздвоения Һязыка ионизацииһ, который требует экспериментального подтверждения. Полученные результаты демонстрируют, что разработанная нестационарная трехмерная модель ионосферы в переменных Эйлера может быть применена в исследовании ионосферных возмущений, в том числе возмущений ионосферы, связанных с изменениями компонентов ММП.
The interplanetary magnetic field (IMF), frozen into the solar wind plasma, determines the level of geomagnetic activity and significantly affects the large-scale structure of the high-latitude ionosphere. Variations in the IMF components lead to non-stationarity of the magnetospheric convection electric field, causing changes in the spatio-temporal distribution of charged particles in the ionosphere. The situation is complicated by the fact that the geographic and geomagnetic poles do not coincide, which leads to universal time control (UT control) of the parameters of the high-latitude ionosphere. The effect of the poles displacement is most manifest in winter. Therefore, in this work, within the framework of a nonstationary mathematical model of the F-region of the ionosphere in Euler variables, taking into account the displacement between the geographic and geomagnetic poles, we study the influence of the interplanetary magnetic field components on the large-scale structure of the high-latitude ionosphere in winter. For this, the Weimer model of high-latitude electric potentials, which depends on the IMF, was used. As a result, of numerical modelling, it is shown that the IMF components affect the shape, size and spatio-temporal location of the main structural features of the high-latitude ionosphere depending on universal time. The obtained effect of ionisation tongue separation requires experimental confirmation. The obtained results demonstrate that the developed non-stationary three-dimensional model of the ionosphere in Euler variables can be applied to the study of ionospheric disturbances, including ionospheric disturbances associated with changes in the IMF components.

В данной работе сообщается о разработанных нашей группой в ИКФИА СО РАН методах прогноза негативных проявлений космической погоды на основе наземных измерений космических лучей. Такие проявления регистрируются на Земле в виде понижений галактических космических лучей, известных под названием эффекты Форбуша, различного типа геомагнитных и ионосферных возмущений, а также полярных сияний. Причем последние являются единственным, видимым непосредственно невооруженным глазом человека проявлением космической погоды, а остальные регистрируются только с помощью различных приборов. Все эти явления обусловлены прохождением через орбиту Земли, например, значительных потоков заряженных частиц солнечного и межпланетного происхождения, межпланетных ударных волн, выбросов корональной массы вещества Солнца и высокоскоростных потоков солнечного ветра, которые обусловлены уровнем вспышечной и корональной активности Солнца. Их наличие определяет состояние космической погоды в окрестностях Земли. Для мониторинга состояния околоземного космического пространства мы не только используем данные наземных станций космических лучей, но и привлекаем несколько методов анализа этих измерений. С другой стороны, для верификации событий мы также используем информацию о Dst-индексе состояния геомагнитного поля, а также данные прямых измерений параметров межпланетной среды на космических аппаратах ACE, WIND, SOHO и DSCOVR, находящихся в точке либрации L1. В результате мы создали методы краткосрочного (до 1-3 суток) прогноза наземных проявлений космической погоды. Полученные нами результаты указывают на возможность осуществления в режиме реального времени прогноза начала сильных геомагнитных бурь на основе использования только данных наземных измерений станций космических лучей.
This work reports on the methods developed by our group at ShICRA SB RAS to forecast negative manifestations of space weather from ground-based measurements of cosmic rays. Such manifestations are registered on the Earth in the form of decreases in galactic cosmic rays known as the Forbush effects, various types of geomagnetic and ionospheric disturbances, as well as auroras. Only the latters are directly visible to the naked eye, while the rest can only be detected with the help of various instruments. These occurrences are all caused by passage through the Earth’s orbit, such as the substantial influxes of charged particles from both solar and interplanetary sources, interplanetary shock waves, ejections of solar material and high-speed solar wind streams, all of which are attributed to the level of solar flares and coronal activity. The state of near-Earth space weather is determined by their presence. To monitor this state, we use data collected from ground-based cosmic ray stations and employ multiple methods to analyse these measurements. Additionally, we incorporate data from the Dst-index of the geomagnetic field and measurements of the interplanetary environmental parameters gathered by ACE, WIND, SOHO and DSCOVR spacecraft at the L1 libration point to confirm events. This has led to the development of techniques for predicting terrestrial effects of space weather in the short-term (1-3 days). Our findings suggest that it is feasible to predict the occurrence of severe geomagnetic storms in real-time through the utilisation of solely ground-based measurements from cosmic ray stations.