Диссертация (1149666), страница 15
Текст из файла (страница 15)
3.7), что и приводит к таким низким значенимточности в июле и августе.В таблице 4.3 приведены оценки точности для полярности, восстановленной с использованием уже всех компонент, с исключениями для указанных месяцев. В последних трёх столбцахприведены значения точности для скорректированной полярности, сглаженной в диаграммахБартельса. Как видим, процедура сглаживания результатов повышает точность метода в среднемна 5%. Отметим, что в большей степени результаты улучшаются для отрицательной полярности.Вероятной причиной такого эффекта может служить общее преобладание ММП отрицательнойполярности.Для станций, где эффект Свальгарда-Мансурова наблюдается хорошо, расположенных выше70 геомагнитной широты, метод даёт самые лучшие результаты восстановления.
Это те станции,oгде эффект был впервые обнаружен и где он максимален. Однако, другие станции с более низких широт, как видим, дают результаты сравнительно высокого качества (таблица 4.3). Точностьметода при использовании горизонтальной компоненты и склонения поля на среднеширотныхстанциях составляет порядка 77–80%.
Только на двух станциях, используемых для реконструк69Таблица 4.3: Точность восстановления полярности для всех станций дои после (*) корректировки, %Ст-цияλ,oTHL84.4VOS-83.8MIR-77.2GDH74.8SOD64.2SIT59.7LER57.8NUR57.1LNN56.0ESK52.4SVD52.0WIT49.1NGK48.0CNB-45.2ANN2.5Pi > 0Pi < 0Общ.Pi ∗ < 0Pi ∗ > 0Общ.*85.8 ± 4.1 84.5 ± 6.184.8 ± 4.088.1 ± 4.688.1 ± 5.787.9 ± 4.382.6 ± 4.5 81.5 ± 6.481.5 ± 4.086.3 ± 4.687.2 ± 5.786.4 ± 4.282.7 ± 5.7 84.0 ± 6.582.9 ± 5.078.2 ± 5.8 82.6 ± 5.180.1 ± 4.572.4 ± 5.6 74.3 ± 6.173.0 ± 4.573.3 ± 4.1 71.7 ± 5.975.5 ± 6.1 75.5 ± 6.873.3 ± 6.6 75.1 ± 7.074.5 ± 6.5 73.8 ± 6.675.0 ± 6.8 75.0 ± 6.577.5 ± 4.5 72.0 ± 4.976.0 ± 5.6 75.8 ± 5.771.6 ± 7.4 76.2 ± 5.974.7 ± 6.9 70.7 ± 8.667.6 ± 6.7 72.4 ± 5.072.2 ± 3.875.1 ± 5.173.8 ± 5.673.7 ± 5.274.6 ± 5.574.2 ± 3.975.4 ± 4.073.5 ± 5.572.5 ± 5.969.7 ± 4.586.6 ± 6.182.3 ± 6.177.6 ± 4.276.7 ± 6.778.9 ± 6.576.7 ± 7.378.0 ± 7.179.1 ± 7.381.2 ± 6.180.1 ± 5.174.5 ± 8.187.0 ± 6.487.4 ± 5.378.1 ± 7.380.8 ± 7.482.1 ± 7.181.5 ± 7.581.5 ± 8.081.9 ± 7.977.7 ± 8.682.5 ± 6.383.6 ± 6.586.4 ± 5.284.7 ± 4.877.6 ± 4.878.5 ± 5.880.2 ± 5.878.8 ± 6.379.3 ± 6.480.2 ± 6.179.0 ± 6.481.0 ± 4.578.8 ± 6.281.7 ± 7.6 73.2 ± 10.7 77.2 ± 7.071.1 ± 8.380.7 ± 7.575.4 ± 6.3ции секторной структуры в прошлом, наблюдаются серьёзные различия в успешности восстановления положительной и отрицательной полярностей.
Это станция Нимек (NGK, в 19-м векеПотсдам), где отрицательная полярность определяется успешнее в среднем на 9.1%. При суммировании результатов для всех станций итоговая полярность имеет более высокую точность, еслине добавлять значений полярности, полученной по вариациям геомагнитных компонент этойстанции. Поэтому было решено исключить данную станцию из процедуры определения итоговой полярности ММП. Для станции Канберра (CNB, в начале 20-го века Туланги), наоборот,метод даёт на 8.2% лучшие результаты для положительной полярности. Но так как это единственная станция южного полушария, наблюдения которой доступны в столь ранний период (с1924-го года), её результаты всё же используются для нахождения итоговой полярности. Самые низкие значения точности получены по данным экваториальной станции Аннамалайнагар.Здесь также самый большой разрыв между оценками точности для разной полярности — 9.6%.Отметим, однако, что даже в этом случае точность метода не падает ниже 70%.Среди предыдущих методик восстановления полярности наилучшие результаты были получены в методе Веннерстрём и соавторов [14].
Чтобы иметь представление о том, насколькопредставленный метод лучше или хуже, мы приводим оценки точности, выполненные по тому же правилу, что и у Веннерстрём: полярность определяется в GSE системе координат, аобласти смешанной полярности исключаются из статистики. Расчёт производился за период1965–1992 гг. (таблица 4.4).
Значения точности метода Веннерстрём приведены в соответствии70Таблица 4.4: Сравнение точности (%) наших результатов c результатами методаВеннерстрём* (Таблица 3 в [14]).СтанцияОтриц.* Отриц.Полож.* Полож.THL92929091GDH89908287SOD82806381SIT84836582с таблицей 3 из работы “An improved method of inferring interplanetary sector structure, 1905–present” [14]. Результаты для Туле практически совпадают. В отсутствии смешанной полярноститочность возрастает до 91%. Для остальных станций, в отличие от нашего метода, как видим,положительная полярность определяется со значительно меньшей точностью. Таким образом,можно сказать, что наш метод даёт более качественные результаты восстановленной секторнойструктуры ММП.Таблица 4.5: Точность восстановления полярности (%) при суммировании данныхразных станций за 1965–1980 гг.СтанцииNUR*+LNN*+SVD(D)*-LNN*-SVD(D)*NUR+LNN+SVD(H)-NUR+SIT+WIT+ESK-LNN+SOD+CNB+GDH+LER-SVD(H)+GDH+LER+SVD-CNBTHL+MIR+VOSПериодПолож.Отриц.07.1844–12.1849 77.7 ± 6.6 79.2 ± 7.701.1850–12.1862 78.8 ± 5.6 81.3 ± 7.401.1863–12.1867 77.7 ± 6.6 79.2 ± 7.701.1868–12.1869 77.4 ± 6.7 80.9 ± 7.201.1870–12.1886 77.9 ± 7.2 81.4 ± 7.301.1887–05.1897 79.0 ± 6.4 80.5 ± 7.106.1897–03.1902 76.8 ± 7.0 81.4 ± 6.704.1902–12.1902 78.9 ± 6.3 83.7 ± 6.501.1903–12.1910 79.6 ± 5.6 83.9 ± 6.701.1911–12.191180.0 ± 5.7 83.6 ± 7.001.1912–12.1913 80.6 ± 5.6 83.7 ± 7.101.1914–12.1923 80.4 ± 5.4 83.8 ± 7.301.1924–12.1925 81.2 ± 5.5 83.4 ± 7.201.1926–12.1929 85.7 ± 4.9 88.5 ± 5.301.1930–12.1933 85.8 ± 4.5 86.8 ± 5.9Общая1965–78.2 ± 6.0200879.7 ± 5.178.2 ± 6.078.8 ± 5.879.2 ± 6.179.2 ± 5.178.6 ± 5.181.0 ± 4.981.4 ± 4.881.4 ± 4.881.7 ± 5.081.7 ± 5.181.9 ± 4.986.9 ± 4.086.0 ± 4.41980200820081988198019801980198019801980198019801984198001.1934–12.1946 85.6 ± 4.5 87.2 ± 5.586.2 ± 4.2198007.1956–12.1957 90.1 ± 3.3 90.6 ± 4.290.1 ± 3.3198501.1947–06.1956 88.1 ± 4.6 88.1 ± 5.701.1958–12.1985 90.4 ± 3.3 90.9 ± 4.87187.9 ± 4.390.3 ± 3.420101985Теперь оценим точность определения полярности после суммирования результатов со всехстанций.
При этом суммируются нескорректированные значения, поскольку они отражают реальную величину вариаций. В таблице 4.5 приведены оценки точности для различных наборовстанций в порядке появления (в таблице указывается как +“аббревиатура станции”) или исчезновения (-“аббревиатура станции”) их геомагнитных данных, начиная с 1844-го года.
Посколькуизмерения поля на станции Высокая Дубрава (SVD — Екатеринбург) заканчиваются в 1980 году,большинство значений точности получены за период с 1965-го по 1980-й год. В те периоды,когда геомагнитные данные Екатеринбурга недоступны, мы расширяем период, по которому вычисляются оценки точности. Отметим, что в целом за период с 1965-го по 1980-й год средняяточность метода несколько выше, чем за более длительный период, что видно на рис. 4.5.
Темне менее разница между ними в среднем составляет не более 1%.Звёздочкой в таблице 4.5 отмечены результаты, полученные с использованием IHV (1d) индекса геомагнитной активности. С 1868-го года для вычисления фоновых вариаций геомагнитного поля используется aa индекс. Во втором столбце указан период времени, для которого используется данный набор станций.
К примеру, с 1844-го до конца 1849-го года в нашем распоряженииесть геомагнитные данные только станции Хельсинки (соврем. Нурмиряви, NUR). С 1850-го по1862-й год включительно появляются данные Санкт-Петербурга и Екатеринбурга (только склонение), оцифрованные группой Неванлинна. Точность метода несколько возрастает. В 1863-мгоду по ряду причин измерение геомагнитного поля в российских обсерваториях прекращаетсявплоть до 1869-го года.
Регулярные наблюдения возобновляются в Санкт-Петербурге в 1870-мгоду. Благодаря этому вплоть до 1886-го года полярность определяется по результатам двух станций. С добавлением геомагнитных данных Санкт-Петербурга, как видим, точность практическине меняется. Это обусловлено близким расположением Хельсинки и Санкт-Петербурга и, соответственно, схожестью геомагнитных вариаций, по которым восстанавливается полярность. Нов большей степени это верно для современных, более точных измерений, когда показания поля вВоейково и Нурмиярви практически идентичны. В 19-м веке различия между ними провляютсясильнее.
В частности, среднечасовые значения поля, рассчитываемые по 5 (или 6) измерениямполя для каждого часа, в какой-то степени зависели от наблюдателя, который снимал показанияотклонений магнитов с помощью специальной подзорной трубы. Возможно, оценки точностиполярности в 19-м веке для отдельной станции Хельсинки здесь несколько завышены. Но дляполярности, полученной по комбинации станций, оценки, вероятно, более справедливы.С 1887-го года появляются измерения магнитного поля в Екатеринбурге. Однако, здесь мыдобавили только полярность, полученную по вариациям горизонтальной компоненты Екатеринбурга. Причину этого мы объясняем в главе 4.3.
Значения точности, как видим, еще немногоподрастают. При этом Екатеринбург значительно удалён от Хельсинки и Санкт-Петербурга, игеомагнитные вариации для этой станции в большей степени отличаются. То есть несмотря насравнительно небольшое увеличение точности, добавление полярностей, полученных по даннымЕкатеринбурга, делает общий результат статистически более достоверным.72В дальнейшем, с добавлением результатов новых станций, точность метода растёт ещё больше. В 1947-м году, с появлением геомагнитных данных Туле, успешность результатов также увеличивается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
