Dependence of cosmic-ray transport on the orientation of the solar magnetic dipole

Summmary In this paper we discuss the dependence of cosmic-ray transport in the interplanetary space on the polarity configuration of the solar and interplanetary magnetic fields. The diffusion mechanism is not only related to the irregularities present in the interplanetary magnetic field, but also to its regular structure, because of the curvature and gradient drifts of the particles. Hence diffusion is affected by the polarity reversals of the interplanetary magnetic dipole which are related to the reversals of the solar dipole. As a consequence a phase reversal of both the annual and semi-annual variations in the cosmic-ray intensity occurs. This effect has been studied throughout the period 1954–1976, by analysing the Climax neutron monitor data. In addition, the latitudinal distribution of the average solar activity itself in this period changes simultaneously to the polarity reversals of the solar polar fields.

---

Riassunto In questo lavoro esaminiamo come la configurazione del campo magnetico solare e del campo magnetico interplanetario influenzi il trasporto dei raggi cosmici nello spazio interplanetario. Il meccanismo di diffusione non è legato infatti solo alle irregolarità presenti nel campo magnetico interplanetario, ma anche alla sua struttura regolare, dalla cui curvatura e dal cui gradiente dipendono i, drift delle particelle. Pertanto, la diffusione risente della polarità del dipolo magnetico interplanetario, legata alla polarità del dipolo magnetico solare, che si inverte secondo il ciclo undecennale. Come conseguenza di queste inversioni di polarità, si manifesta un'inversione di fase tanto nella variazione annua dell'intensità dei raggi cosmici, che in quella semiannua. Questo effetto è stato studiato per il periodo 1954–1976, che copre due cicli solari. Si è inoltre trovata, per il medesimo periodo, una variazione della distribuzione in latitudine dell'attività solare in corrispondenza alle inversioni di polarità dei campi magnetici polari del Sole.

---

Резюме В этой статре мы обсуждаем, зависимостъ переноса космических лучей в межплнетном пространстве от конфигирации полярности солнечного и межпланетного магнитных полей. Механизм диффузии связан не толъко с наличием иррегулярностей в межпланетном магнитном поле, а также с регууярной структурой этого поля. Следователъно, диффузия зависит от изменений направления полярности межпланетного магнитного диполя, которые связаны с обращениями солнечного диполя. В резулътате этого возникает фазовое обращение годичных и полугодичных вариаций интенсивности космических лрчей. Этот эффект изучался в течение 1954–1976 г. г., анализируя данные с нейтронных мониторов. Кроме того, широтное распределение средней солнечной активности в зтот период изменяется одновременно с обрашением полярности солнечных полей.