Автореферат (1149950), страница 3
Текст из файла (страница 3)
При удовлетворении данного критерия полученный результат(зависимости от времени эффективной высоты и модуля коэффициентаотражения) пренебрежимо мало зависел от выбора частоты (10,2; 12,1 или 13,6кГц), относительно которой определяется эффективная высота волновода, асоответствующие значения функционала – невязки отличались друг от друга неболее чем на 10%. Данное свойство полученного результата решения обратнойСДВ – задачи первого типа является очень важным, поскольку оно указывает на12корректностьдальнейшегоиспользованиязависимостейотвремениэффективной высоты и модуля коэффициента отражения при анализе сигналаболее высокой частоты 16 кГц и последующего определения границрассматриваемых случаев аномальных СДВ возмущений.В третьей главе решается обратная СДВ задача второго типа, сутькоторой состоит в минимизации по расстоянию от точки приема до границывозмущенной области функции – невязки между измеренными и вычисленнымивариациямифазыраспространявшегосяВеликобритания–иотносительнойвдолькусочноАпатиты.амплитуды–сигналанеоднороднойЦентральнымвопросом16радиотрассыприкГц,S2нахождениитеоретических зависимостей амплитуды и фазы сигнала 16 кГц как функцийвремени и положения искомой границы возмущенной области являлосьотыскание собственных значений поперечного оператора для основнойнормальной волны в модельном волноводе «Земля – спорадический Ds – слой»по известным вариациям эффективной высоты и модуля коэффициентаотражения.
Аномальность исследовавшихся СДВ – возмущений потребовали длявычисления собственных значений привлечение нескольких разных подходов ипоследующего сравнения полученных с их использованием результатов. С этойцелью были использованы два точных методаи один приближенный.Сравнение двух отличных друг от друга точных методов (обобщенного методаШумана и метода интегрирования уравнения Рикатти) показало почти полноесоответствие даваемых этими методами результатов (с точностью ± 0,001), чтопозволяет сделать вывод о корректности найденных собственных значений.Вычисления собственных значений по приближенному вариационному методуприводили к результату, отличающемуся от точных методов на величину менееединицы.
Однако при использовании собственных значений, полученных поприближенномуметоду,результатвычисленияположенияграницывозмущенной области отличался не более чем на 10 км от полученного значенияпо точным методам.13Проведенный анализ показал, что границы рассмотренных возмущенийсосредоточены в окрестности геомагнитной параллели 61,3 ± 0,7 градуса.Оценка влияния на вычисленную границу высыпания вариаций электрическихсвойств Земли вдоль радиотрассы была сделана путем сравнения результата,полученного для нулевого значения импеданса на нижней стенке модельноговолновода (Земле), с результатом, который был вычислен для модели скалистогогрунта.
Сравнение показало, что такие вариации проводимости земнойповерхности при решении второй обратной задачи приводит к изменениювычисляемых значений геомагнитных широт границ возмущений на величину,составляющую менееодногоградуса.Удовлетворительноесоответствиевычисленных и экспериментальных зависимостей от времени амплитуды и фазысигнала, распространявшегося вдоль радиотрассы S2, позволило сделать выводоб истинности предполагавшейся относительной однородности высыпанийультра – энергичных релятивистских электронов в пространственном масштабеавроральной радиотрассы S1 и возмущенной части смешанной радиотрассы S2.Говоря о найденных границах возмущений,нужно понимать их какэффективные, так как в рамках используемой модели неоднородной трассы онипредполагались неподвижными.В четвертой главе рассматривается вопрос о влиянии на точностьопределенияграницывозмущениядополнительногоослаблениясигналарадиотрассы S2 Великобритания – Апатиты, вызванного отражением иперевозбуждениемнормальныхволннаграницевозмущеннойчастирадиотрассы.
Рассмотрение этого вопроса производится путем моделированиянеоднородной трассы двумя однородными волноводными каналами с резкойграницей и разным распределением эффективной электронной концентрацией,моделирующие возмущенный и невозмущенный участки радиотрассы S2 [2]. Длявозмущенного участка трассы выбирались два типа профилей эффективнойэлектронной концентрации, соответствующие сильным (характеризующиесямаксимальным ослаблением сигналов примерно в два раза) и мощным14возмущениям (характеризующиеся максимальным ослаблением сигналов почтив десять раз).Вычисления с использованием описанного в [12] метода показали, чтополе невозмущенного волновода почти полностью определяется полемпадающей волны. Уровень отраженных от границы возмущенной области волнне превышает 2%.
Напротив, поле возмущенного аврорального участкарадиотрассы в значительной степени определяется полем второй нормальнойволны (от 10 до 20% для сильных и мощных возмущений). Однако вкладдополнительного ослабления сигнала 16 кГц, вызванного перевозбуждениемосновной нормальной волны на границе возмущенной области, в ошибкуопределенияграницывозмущеннойобластивнесколькоразменьшепогрешности регистрирующей аппаратуры (до 10%) и ошибки численногоанализа в окрестности максимумов сильных (до нескольких десятков процентов)и мощных (более 50%) возмущений.В заключении формулируются и анализируются основные результаты,которые были получены в настоящей диссертации.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1.Remenets G.F., Astafiev A.M., (2015). Southern boundaries of ultraenergeticrelativistic electron precipitations in several cases from 1982 -1986 years.
J. Geophys.Res., Space Physics, 120(5), 3318 – 3327. doi:10.1002/2014JA020591.2.Remenets G. F., Astafiev A. M. (2016). Solution uniquity of an inverse VLFproblem: A case-study of the polar, ground-based, VLF radio signal disturbancescaused by the ultra-energetic relativistic electron precipitations and of their southernboundaries // Advances in Space Research, Vol. 58, pp. 878-889. DOI:10.1016/j/asr.2016.05.45.3.Remenets G.
F., Astafiev A. M. Southern boundary of the ultra-relativisticelectron precipitation on May 13, 1987. // Physics of Auroral Phenomrna. Proceed. 36Annual Seminar “Physics of Auroral Phenomena”, Apatity, Russia, 2013, P 163 – 165.154.РеменецГ.Ф.,АстафьевА.М.Южнаяграницавысыпанияультрарелятивистских электронов 13 мая 1987 г. // Региональная XIXконференция по распространению радиоволн.
Сборник трудов конференции.СПб, 2013, С. 36 - 395.Remenets, G. F., Astafiev A. M. “Southern boundary of the ultrarelativisticelectron precipitations (for several cases in 1982 -- 1987 years)”. // Proceed. 10th Int.Conf. "Problems of Geocosmos", St. Petersburg, Russia, 2014, P. 372 – 379.6.Remenets, G. F., Astafiev A. M. (2014) Correction to the report "Southernboundary of the ultrarelativistic electron precipitation on May 13, 1987”, in: Proceed.36 Annual Seminar “Physics of Auroral Phenomena”. Apatity, 2013, pp.
163 – 165.In: Proc. 37th Annual Seminar “Physics of Auroral Phenomena”, Apatity, p. 112. PGIKNS RAS, Apatity.7.Ременец Г. Ф., Астафьев А. М. Некоторые методические вопросы впроблеме о высокоширотных потоках ультра-энергичных релятивистскихэлектронов (100 МэВ) // Abst. Apatity Annual XXXIX Seminar “Physics of AuroralPhenomena”, Apatity, Russia, 2016 P 56.8.Astafiev A. M., Remenets, G.
F. “On solution accurateness of a southernboundary determination in the cases of UREP events”. / Abst. 11th Int. Conf."Problems of Geocosmos", St. Petersburg, Russia, 2016, P. 24 – 25.9.Ременец Г. Ф., Астафьев А. М. «Решение обратной СДВ задачи визменяющихся условиях радиотрассы».Методическое пособие учебно –научной работы для студентов – физиков магистрантов (9-й семестр) в рамкахучебной лаборатории «Радиофизический практикум»БлагодарностьАвторвыражаетглубокуюпризнательностьиблагодарностьсотрудникам Полярного геофизического института Кольского научного центраРоссийской академии наук (ПГИ КНЦ РАН) за возможность использованияэкспериментальных СДВ данных для анализа.16СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.Белоглазов М. И., Ременец Г.Ф.
Распространение сверхдлинных волн ввысоких широтах. Изд.: Наука, 1982. 240 с.2.Beloglazov M. I., Remenets G. F. Investigation of powerful VLF disturbances// Intern. J. Geom. Aeronom., 2005. Vol. 5. No. 3. April issue. GI3004,doi:10.1029/2005GI0001013.широтРеменец Г.Ф. Исследование ионизации средней атмосферы высокихвысокоэнергичнымирелятивистскимииультрарелятивистскимиэлектронами по СДВ экспериментальным данным // Вестник СПбГУ, 2001.Серия 4. Вып. 3 (No. 20).
C. 23-38.4.М.И. Белоглазов, Г.Ф. Ременец, В.П. Немиров Обратная СДВ – задача вслучае нескольких вторжений релятивистских электронов в верхнюю атмосферув 1986 г. // Дифракция и распространение волн. Вып.28 - С.-Петербург: СПбГУ.С. 78-82. 19985.Ременец Г. Ф., Белоглазов М. И., 2015. Эффект геомагнитной отсечкикак доказательство корпускулярной природы аномальных СДВ – возмущений //Геомагнетизм и аэрономия. Т. 55.
№ 1. C. 103 - 112.6.РеменецконцентрацииГ.Ф.,нижней1994.Немонотонностьавроральнойпрофиляионосферывэлектроннойслучаевторжениярелятивистских электронов 15 сентября 1982 г. // Проблемы дифракции ираспространения волн. Вып. 26 - СПб.: Изд-во СПбГУ, с.35-43.7.РеменецГ.Ф.,КарасеваА.А.,1997.Немонотонностьпрофиляэлектронной концентрации нижней авроральной ионосферы в случае вторжениярелятивистских электронов 29 сентября 1989 г.
// Проблемы дифракции ираспространения волн. Вып.27. - СПб.: Изд-во СПбГУ, с.171-175.8.Remenets G. F., Beloglazov M. I. (1992) Dynamics of an auroral lowionospheric fringe at geophysical disturbances on 29 September 1989 // Planet. SpaceSci. V. 40.
No. 8. P. 1101 – 1108.179.Ременец Г. Ф. К условиям квазивырождения нормальных волн ванизотропном волноводе. // Проблемы дифракции и распространения радиоволн.Вып. 12. Изд-во ЛГУ, 1973. С. 188-207.10.Рыбачек С. Т., Распространение СДВ в волноводном канале Земля-ионосфера. // Геомагнетизм и Аэрономия. 1968. Т.8. №3. С. 493-500.11.Галюк Ю.П., Гюннинен Э.М. О методе вычисления поля заданногоисточника в неоднородном по высоте волноводном канале Земля – ионосфера. //Проблемы дифракции и распространения волн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
