Диссертация (1149579), страница 26
Текст из файла (страница 26)
спокойный дневной профиль, полученный методом частичных отраженийв п. Туманный 15 октября 1986 г. 14 ч. [143];8. профиль во время PCA, полученный методом частичных отражений [10];9. профиль во время сильной вспышки [88];10. профиль во время PCA [88];11. профиль во время PCA, полученный в ракетном эксперименте [50].На рисунке 4.18 приведены профили проводимости, оцененные из значенийскоростей распространения ЭМ возмущений на трассе Ловозеро-Баренцбургв марте 2012 г. и профили проводимости, полученные методом частичныхотражений и измеренные в ракетных экспериментах.
В таблице 4.3 приведенырассчитанные по данным групповых скоростей в марте 2012 г. параметрыодноэкспоненциального профиля ионосферы. Здесь профили, приведенные для2–4 и 12–13 марта (показаны синим цветом), характеризуют невозмущенные140(6)(5)MarchO201290(7)(4)Height,Okm80(8)(9)(10)(11)70(1) (3)6050(2)10-910-810-710-6-1Conductivity,OOm m-110-510-4Синим и красным цветом показаны оцененные профили в спокойных ивозмущенных условиях, соответственно; черным цветом - профили, полученныеэкспериментально.Рисунок 4.18: Оцененные за март 2012 г. и полученные экспериментальнопрофили проводимости ионосферыДень месяца, март 2012г.234121356 , Мм/с ℎ1 , км ℎ2 , км , км25147.48 80.05 4.3524949.02 80.47 4.1525048.25 80.26 4.2524644.93 78.854.624644.93 78.854.623230.49 65.74 4.8523632.89 66.55 4.55Таблица 4.3: Параметры одноэкспоненциального профиля ионосферы,рассчитанные по данным групповых скоростей в марте 2012 г.гелиогеофизические условия, а профили, приведенные для 5-6 марта(показаны красным цветом), – возмущенные условия.
Из рисунка видно, чтоиспользуемый способ оценки параметров профиля проводимости ионосферыпо данным групповой скорости распространения ЭМ возмущений позволилполучить достаточно хорошее согласование между экспериментальнымии оцененными профилями проводимости. Следует обратить внимание наразделение профилей, соответствующих спокойным дням (расположены левее)141и возмущенным (расположены правее), имеющее место как в измеренныхпрофилях, так и в профилях, оцененных нами. Такое разделение объясняетсяуменьшением характерной высоты D-слоя ионосферы ℎ1 во время возмущений.Это подтверждается и результатами расчетов, приведенными в табл. 4.3.Высота ℎ1 в среднем уменьшилась со значения 47 км до значения 32 км.Следует отметить, что параметр практически не изменился в возмущенныхусловиях.
Его среднее значение составило 4.4 км в спокойных условия и 4.7 км ввозмущенных условиях. Этот факт согласуется с результатами работы [93], гдебыло показано, что во время гелиогеофизических возмущений наклон профиляпроводимости сохраняется.Нарисунке4.19приведеныэспериментальнополученныепрофилипроводимости и оцененные автором профили проводимости для значенийдневной груповой скорости в ноябре 2011 г., а в таблице 4.4 – расчитанныедля измеренных скоростей параметры одноэкспоненциального профиляионосферы.В данном случае также видно хорошее согласование между(6)(5)NovemberO201190(7)(4)Height,Okm80(8)(9)(10)(11)70(1) (3)6050(2)10-910-810-710-6-1Conductivity,OOm m-110-510-4Синим и красным цветом показаны оцененные профили в спокойных ивозмущенных условиях, соответственно; черным цветом - профили, полученныеэкспериментально.Рисунок 4.19: Оцененные за ноябрь 2011 г.
и полученные экспериментальнопрофили проводимости ионосферыэкспериментальными и оцененными профилями проводимости. Здесь во время142День месяца, ноябрь 2011г. , Мм/с ℎ1 , км ℎ2 , км , км2126154.93 80.853.22225853.97 81.39 3.452325753.21 81.23 3.552426256.37 81.063.02525954.73 81.55 3.352625744.868.54 2.852725142.08 68.91 3.352825041.86 68.983.4Таблица 4.4: Параметры одноэкспоненциального профиля ионосферы,рассчитанные по данным групповых скоростей в ноябре 2011 г.гелиогеофизического возмущения высота ℎ1 в среднем уменьшилась созначения 55 км до значения 43 км (см. табл. 4.3).
Параметр , как и впредыдущем случае, практически не изменился в возмущенных условиях. Егосреднее значение составило 3.3 км в спокойных условия и 3.2 км в возмущенныхусловиях.В рассмотренных выше случаях скорость распространения ЭМ возмущенийво время гелиогеофизического возмущения уменьшалась, а изменение профиляпроводимости согласовывалось с [93]. Однако в октябре 2011 г.
во времягелиогеофизического возмущения скорость распространения ЭМ возмущенийувеличилась. На рисунке 4.20 приведены оцененные и эспериментальнополученные профили проводимости ионосферы для октября 2011 г. В таблице4.5 приведены рассчитанные по данным групповых скоростей в октябре2011 г. параметры оцененных профилей проводимости.Из рисунка видно,что наилучшее согласование между экспериментальными и оцененными изгрупповой скорости распространения профилями проводимости ионосферыбыло получено при средних значениях параметра = 5.1 км для спокойныхусловий и = 2.5 км для возмущенных условий.
В то же время, значенияпараметра ℎ1 для спокойных и возмущенных профилей проводимости оказалисьпрактически одинаковыми, 46 км и 49 км, соответственно. Таким образом,наблюдаемое в данном случае аномальное повышение скоростей во времягелиогеофизического возмущения, по-видимому, сопровождалось изменениемнаклона профиля проводимости. Поскольку значения групповой скоростираспространения, наблюдаемые 22-24 октября 2011 г., характерны для ночной143(6)(5)Octoberb201190(7)(4)Height,bkm80(8)(9)(10)(11)70(1) (3)6050(2)10-910-810-710-6-1Conductivity,bOm m-110-510-4Синим и красным цветом показаны оцененные профили в спокойных ивозмущенных условиях, соответственно; черным цветом - профили, полученныеэкспериментально.Рисунок 4.20: Оцененные за октябрь 2011 г.
и полученные экспериментальнопрофили проводимости ионосферыДень месяца, октябрь 2011г.192021252627282930222324 , Мм/с ℎ1 , км ℎ2 , км , км23941.45 81.77 5.8524143.14 82.48 5.6523841.0381.65.924948.67 82.594.625150.01 82.57 4.3524445.49 83.075.324747.56 83.074.925250.49 82.224.224445.49 83.075.325747.57 70.362.725150.87 70.332.225048.27 69.762.5Таблица 4.5: Параметры одноэкспоненциального профиля ионосферы,рассчитанные по данным групповых скоростей в октябре 2011 г.ионосферы, можно предположить, что в данном случае протонное событиевызвало такие изменения профиля проводимости, которые сделали его похожимна ночной профиль.144Рассмотренные выше случаи продемонстрировали возможность оценкидневных профилей проводимости по измеренным значениям групповойскорости распространения ЭМ возмущений на короткой авроральной трассе.Тот факт, что полученные методом частичных отражений и измеренныев ракетных экспериментах профили проводимости хорошо согласуются соцененными в настоящей работе, позволил утверждать, что предложенныйнами подход к выявлению изменений профиля проводимости нижнейионосферы и оценке дневного профиля проводимости может использоватьсядля мониторинга изменений состояния нижней ионосферы.4.6Основные результаты Главы 4.1.
Впервые в авроральной области произведены непрерывные измерениягрупповойскоростиэлектромагнитныхраспространениявозмущенийвиполосеволновогочастотимпеданса95-165Гциисследованы особенности их изменений в спокойных и возмущенныхгелиогеофизических условиях. Произведены оценки ошибок измерений.2. Обнаружено,чтораспространенияиспытываетвоЭМвремяполярноговозмущенийнерегулярныевизменениядняволноводебезиночискоростьЗемля-ионосферавыраженногосуточногохода. Ее средние в течении суток значения соответствуют среднимзначениям для дня и ночи в спокойное время в октябре 2011 г.,соответственно. Это позволяет утверждать, что вариации скоростираспространения на относительно короткой высокоширотной трассеопределяются изменениями профиля проводимости нижней ионосферы вокрестности этой трассы.3.
Впервые экспериментально найдено, что в спокойное время оцененнаяиз групповой фазовая скорость распространения ЭМ возмущенийсогласуется со скоростью, оцененной через измеренное отношение / .Этот факт является обоснованием применения сферически-слоистоймодели ионосферы.1454. Выявлено,чтоввозмущенныхгелиогеофизическихусловияхсреднесуточная скорость распространения ЭМ возмущений, как правило,снижается относительно невозмущенных условий. Этот факт может бытьобъяснен уменьшением действующей высоты волновода ℎ1 вследствиеизменения профиля проводимости ионосферы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
