Диссертация (1150760), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Сверху – даты первого и последнего дня пятидневок.59816-20.0615-19.0614-18.0691089108910819-23.0618-22.0617-21.069108910820-24.06910821-25.06910891040NY2006040MСBHMBPEKACA060Нормализованная плотность спектра мощностиMO20402006040200402007550250603005025060SU30080901001108090100110809010011080901001108090Частота, мкГц100110809010011080901001108090100110120Рис. 4.3. То же, что на рис. 4.2, но для СКА около частоты 88.0 мкГц (период 3 ч 9 мин), регистрируемого по 9 станцям ГГП с 14 по 25 июня2009 года.6013-17.02.09815-19.02.09910818-22.02.0991089107550MC25075MO50BHMBPEKACAНормализованная плотность спектра мощности2505025040200604020060402005025040SU20080901001108090100110Частота, мкГц8090100110120Рис. 4.4.
То же, что на рис. 4.2, но для СКА около частоты 99.6 мкГц (период 2 ч 47 мин),регистрируемого по 8 станцям ГГП с 13 по 22 февраля 2009 года.6130.03-3.04831.03-4.0491081-5.04910891040MC200MO50BHMBPEKACAНормализованная плотность спектра мощности2507550250502504020060402004020040SU20080901001108090100110Частота, мкГц8090100110120Рис. 4.5. То же, что на рис.
4.2, но для СКА около частоты 108.9 мкГц (период 2 ч 33 мин),регистрируемого по 8 станцям ГГП с 30 марта по 5 апреля 2009 года.626-10.04117-11.041213140150118-12.04121314015011121350MC250MO40BHMBPEKACAНормализованная плотность спектра мощности200502505025040200201005025040SU200120130120130Частота, мкГц120130140150160Рис. 4.6. То же, что на рис. 4.2, но для СКА около частоты 134.4 мкГц (период 2 ч 4 мин),регистрируемого по 8 станцям ГГП с 6 по 12 апреля 2009 года.63Для уверенности, что указанные выше осцилляции не являются ложными, былипроведены оценки вероятности случайного появления спектральных пиков одновременно наряде станций подряд несколько пятидневок.
Представление о случайном попадании пика вспектральный подынтервал 1.16 мкГц (точку на оси частот) получаем для 40-мкГц интервалов,для которых мы строим спектры. На интервал 40 мкГц у нас приходится 34 точки. Если в 40мкГц интервале в спектре наблюдается n пиков, то вероятность случайного появления пика вточке равна n/34. Поскольку мы допускаем попадание рассматриваемой СКА в одну из lсоседних точек (l может быть 2 или 3), то вероятность, pl, этого случайного события будет.(4.1)Пусть пик на одной какой-то станции в некоторую пятидневку попал в одну из l точек.Тогда вероятность, p, его случайного попадания в одну из этих точек в k случаях( ).(4.2)Под k понимается, сколько раз данное событие (появление пика в одной из l точек) имело местона 8 или 9 рассматриваемых станциях m пятидневок подряд.
При этом учитывается, что вкакие-то пятидневки на каких-то станциях данного события может не быть. Например, еслистанций 8 и m = 8, но в одну пятидневку событие не имело место на 2-х станциях, а в какие-тодве пятидневки – на одной станции, k = 8 8 – 4 = 60. На 8 станциях мы имеем 194 сутокнепрерывных измерений. Поэтому вероятность случайной реализации события m пятидневокподряд может произойти за время измерений 194/m раз.
Таким образом, можно считать, чтореализация СКА не случайна, если величина(4.3)много меньше 1. Оценки неслучайности реализации СКА для вышеупомянутых 5 случаев даныв таблице 4.1 для n = 10. (Обращаем внимание, что выбранное значение n скорее ближе кмаксимальному числу пиков, чем к среднему значению, по крайней мере для спектров начастотах меньше 160 мкГц.) Хотя мы допускаем, что частоты СКА варьируют в пределах трехточек (l = 3), в ряде случаев спектральный пик в основном наблюдается в каких-то двухсмежных точках, сравнительно редко смещаясь в третью точку. Поэтому проверка СКА нареальность была также проведена для этих двух точек (l = 2).64Таблица 4.1.
Результаты оценки вероятности появления ложного СКА для случаев,представленных на рис. 4.2 – 4.6.рис.lk2233445566m323232323257496427231923182419pq-49·109·10-124·10-41·10-66·10-27·10-56·10-21·10-46·10-27·10-588843333332·10-22·10-109·10-35·10-54-35·1048·10-34-35·10Кроме этого были проверены на случайность 3 случая обнаружения СКА одновременно навсех пяти материковых европейских станциях с подключением станции Ny-Alesund наШпицбергене в течение 5 пятидневок подряд (рис. 4.7 – 4.9). Осцилляции проявляются околочастот 64.9, 72.4 и 89.2 мкГц (периоды 4 ч 17 мин, 3 ч 50 мин и 3 ч 7 мин) соответственно.
Вэтих случаях в формуле (4.3) 194 суток заменяется на 69 суток одновременных наблюдений навсех 6 станциях, а n = 10. Для этих случаев построена таблица 4.2, аналогичная таблице 4.1.Таблица 4.2. Результаты оценки вероятности появления ложного СКА для случаев,представленных на рис. 4.7 – 4.9.рис.l78899k23232m2628252524p55555q-62·103·10-23·10-65·10-25·10-62·10-55·10-14·10-57·10-17·10-5Общий вывод для всех 8 рассмотренных случаев: обнаруженные осцилляции атмосферы сбольшой вероятностью следует считать гравитационными СКА.6519-23.0518-22.054564520-24.0564522-26.0521-25.054656456100BHMBPEMCNY75Нормализованная плотность спектра мощностиMO502505025090603007550250604020060300405060704050607040506070Частота, мкГц405060704050607080Рис.
4.7. То же, что на рис. 4.2, но для СКА около частоты 64.9 мкГц (период 4 ч 17 мин), регистрируемого по 6 европейским станцям ГГП с 18по 26 мая 2009 года.667-11.054BHMBPEMCNY64564511-15.0510-14.059-13.056456456607060Нормализованная плотность спектра мощностиMO58-12.054020050250100500755025010050050250405060704050607040506070Частота, мкГц40506070405080Рис. 4.8. То же, что на рис. 4.2, но для СКА около частоты 72.4 мкГц (период 3 ч 50 мин), регистрируемого по 6 европейским станцям ГГП с 7по 11 мая 2009 года.6725-29.05826-30.05910827-31.05910829.05-2.0628.05-1.0691089108910MOBHMBPEMCNYНормализованная плотность спектра мощности6040200402005025050250402003020100809010011080901001108090100110Частота, мкГц80901001108090100110120Рис. 4.9.
То же, что на рис. 4.2, но для СКА около частоты 89.2 мкГц (период 3 ч 7 мин), регистрируемого по 6 европейским станцям ГГП с 25мая по 2 июня 2009 года.68Полагая, что частоты конкретных выявляемых СКА могут варьировать в спектрах впределах трех частотных точек, в таблицах 4.3 – 4.5 по обработанным нами рядам измеренийпредставлена статистика осцилляций, представленных в Таблице-Приложении.
В таблице 4.3указано число пятидневок, когда имеются совпадения с четырьмя центрально европейскимиблизкоширотными станциями на станциях Cantley, Kamioka и Sutherland. В таблице 4.4 даноколичество N пятидневок подряд, когда совпадение имеет место на этих четырех станциях схотя бы одной из станций Cantley, Kamioka или Sutherland. В таблице 4.5 указано числопятидневок, когда имеются совпадения с этими же четырьмя станциями на станциях Medicina иNy-Alesund. Напомним, во всех этих таблицах спектральный пик в пределах трех частотныхточек имеется на всех четырех центрально европейских близкоширотных станциях. Большоеколичество совпадений позволяет думать, что какие-то случаи соответствуют реальным СКА.Однако, для спектров с частотой большей 160 мкГц обосновать реальность СКА непредставляется возможным, поскольку n становится больше 10.Таблица 4.3.
Количество пятидневок, в которых наблюдаются совпадения осциллиций начетырех центрально европейских близкоширотных станциях с канадской, японской июжноафриканской станциями в различных частотных интервалах.Частотныйинтервал,мкГц48.6-55.660.2-67.271.8-78.883.4-90.495.0-101.9106.6-113.5118.1-125.1129.7-136.7141.3-148.3152.9-159.8164.5-171.4176.1-183.0187.6-194.6199.2-206.2210.8-217.7222.4-229.3234.0-240.9245.5-252.5257.1-264.1268.7-275.7280.3-287.2СуммаКоличествостанциях:CA,KA,SU2115101421101618131019222511111518116104300совпадений на 4-х европейских станциях иCA,KA454442593599333975862109CA,SU3111573627329977467253109KA,SU57453832171073768523103109CA32111031020112312420030KA4234411145630586221526969Таблица 4.4.
Количество осцилляций различной длительности, обнаруженных на четырехцентрально европейских близкоширотных станциях и хотя бы на одной из станций Cantley,Kamioka и Sutherland, в различных частотных диапазонах.Частотныйинтервал,мкГц48.6-55.660.2-67.271.8-78.883.4-90.495.0-101.9106.6-113.5118.1-125.1129.7-136.7141.3-148.3152.9-159.8164.5-171.4176.1-183.0187.6-194.6199.2-206.2210.8-217.7222.4-229.3234.0-240.9245.5-252.5257.1-264.1268.7-275.7280.3-287.2СуммаДлилосьподрядN=2N=374353172835141348174735282647353859171733112754NпятидневокN=401111202001210010001014Nmax84784435334545355354370Таблица 4.5. Тоже, что в таблице 4.3, но для станций Medicina и Ny-Alesund.Частотныйинтервал,мкГц48.6-55.660.2-67.271.8-78.883.4-90.495.0-101.9106.6-113.5118.1-125.1129.7-136.7141.3-148.3152.9-159.8164.5-171.4176.1-183.0187.6-194.6199.2-206.2210.8-217.7222.4-229.3234.0-240.9245.5-252.5257.1-264.1Количество совпадений на 4-хевропейских станциях и станциях:MC, NYMCNY82451719561341115272178111918412172218510172830214351823241533280626182424211515071Заключение по главе 4Впервые предпринята попытка зарегистрировать гравитационные СКА с периодамикороче 6 часов, как колебания атмосферы, имеющие глобальный характер и длящиеся не менеенескольких суток.