Фильтр по тематике

Влияние вспышки на Солнце на АЧХ поля атмосфериков (экспериментальные данные)

В данной статье приводятся экспериментальные данные характеристик поля атмосфериков, зарегистрированных на авроральной  обсерватории ПГИ Ловозеро (Мурманская обл.) во время солнечной вспышки по X-Ray Flux данным спутника GOES. Приведены амплитудно-временны′е вариации спектральных составляющих электромагнитного поля атмосфериков при вспышке на Солнце мощности класса В, С (20.11.2020 г.). В качестве приёмно-регистрирующей аппаратуры на обсерватории использовался приёмник ОНЧ-диапазона (400...7500 Гц) с рамочной антенной на входе и последовательный анализатор спектра поля атмосфериков в качестве регистратора принятых сигналов.
20.06.2021 959 0
Влияние вспышки на Солнце на АЧХ поля атмосфериков (экспериментальные данные)

Введение

Изучение физики атмосферы остаётся актуальным и в наши дни, поскольку всегда имеется потребность в корректировке физической модели ионосферы, используя оперативно получаемые экспериментальные данные. Обычная модель ионосферы не может охватить и предсказать все факторы, влияющие на состояние плазмы, в частности, во время внезапных ионо­сферных возмущений SID (sudden ionospheric disturbance), вызванных вспышками на Солнце. Известно [1, 2], что солнечная вспышка сопровождается возрастанием ультрафиолетового и рентгеновского излучения и выбросом облака корпускулярных потоков, которое излучает возмущённая область на Солнце. Если поток направлен в сторону Земли, то он может привести к геомагнитным бурям. В связи с тем, что корпускулярный поток несёт электрический заряд, на его траекторию оказывают сильное влияние солнечные и земные магнитные поля, что затрудняет изучение данного явления, и поэтому полученные экспериментальные данные могут быть востребованы. 

Экспериментальные данные

Состав приёмно-регистрирующей аппаратуры обсерватории ПГИ Ловозеро, Мурманская обл. (67,97°N, 35,02°E): приёмник ОНЧ-диапазона (400...7500 Гц) с рамочной антенной на входе и последовательный анализатор спектра поля атмосфериков [3, 4].

В данной работе использовались архивные данные X-Ray Flux геостационарного спутника GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) [5, 6] и магнитограммы геофизической обсерватории Соданкюля (Sodankyla, Fin), имеющей географические координаты: 67°22' N, 26°38' E [7, 9].

Для исследования была выбрана вспышка на Солнце (20.11.2020 г.), состоящая из трёх импульсов мощности класса B и C [5].

На рис. 1 представлены 3-суточная (20.11.2020...22.11.2020) синхронная запись X-Ray Flux (рис. 1 а) и реакция магнитного поля Земли [7] (рис. 1б) и поля атмосфериков (п.а.) (рис. 1в, г) на данную солнечную вспышку.

На временно́й оси АЧХ поля атмосфериков (рис. 1в, г) можно выделить два участка с эффектом внезапного усиления атмосфериков SEA1,2 (sudden enhancement of atmospherics) [2]:

SEA1 – (19:00/20.11.2020 ... 05:00/21.11.2020);
SEA2 – (07:00/21.11.2020 ... 21:00/21.11.2020).

Факт совпадения периода импульсов солнечной вспышки (рис. 2) и периода вариаций амплитуды спектральных составляющих п.а. в указанных на графиках полосах частот [(0,9...3,6 кГц и [(2,4...3,6) кГц] подтверждает соответствие указанных эффектов SEA1,2 рассматриваемой вспышке на Солнце.

Количественные оценки характеристик SEA1,2:

а) SEA1 :

- временнáя задержка: τ ≈ (9,5...12) час;
- частотный диапазон амплитудных вариаций: ΔF = (3600...909) Гц / (909...3600) Гц;
- крутизна частотных преобразований меняется в пределах: Δf/Δt ≈ (13...30) Гц/мин;
- коэффициент усиления спектральных составляющих п.а.: К ≈ (1,2...1,7).

б) SEA2 :

- временнáя задержка: τ ≈ (47...48) час;
- частотный диапазон амплитудных вариаций: ΔF = (3600...1795) Гц / (1795...3600) Гц;
- крутизна частотных преобразований меняется в пределах: Δf/Δt ≈ (8...9,5) Гц/мин;
- коэффициент усиления спектральных составляющих п.а.: К ≈ (1,7...2,0).

Из анализа временно́й задержки t можно предположить, что SEA1 вызвано рентгеновским и ультрафиолетовым излучением Солнца, а SEA2 – потоком его корпускулярных частиц.

На рис. 3 приведена синхронная запись вариаций магнитного поля Земли и поля атмосфериков во время событий SEA1,2, можно отметить временнýю корреляцию амплитуд указанных выше событий. 

Заключение

Представленные в статье экспериментальные результаты эффектов SEA1,2 позволяют оценить:

а) временны́е задержки между вспышкой на Солнце и реакцией нижней ионосферы Земли;

б) частотный диапазон амплитудных вариаций спектральных составляющих п.а., который позволяет определить характерные энергии частиц, вызвавших ионизацию D-слоя ионо­сферы;

в) степень корреляция вариации магнитного поля Земли и АЧХ п.а., которая дает дополнительную информацию при изучении солнечно-земных связей;

г) возможные изменения условий радиосвязи в полосе частот ОНЧ-диапазона. 

Литература

  1. Ратклифф Дж.А. Введение в физику ионосферы и магнитосферы. – М.: Мир. 1975. 296 с.
  2. Физика верхней атмосферы Земли / под ред. Г.С. Иванова-Холодного. – Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1971.
  3. Галахов А., Косолапенко В., Ларченко А. и др. Анализа­тор спектра поля атмосфериков на реконфигурируемых ПАИС Anadigm // Современная электроника. 2019. № 7. C. 62–66.
  4. Галахов А. Анализатор спектра поля атмосфериков – инструмент изучения гелиогеофизической обстановки // Современная элек­троника. 2020. № 8. C. 30–34.
  5. GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) // URL. https://www.polarlicht-vorhersage.de/goes/2020-11-20_000000_2020-11-23_000000.png.
  6. GOES( Geostationary Operational Environmental Satellite) // URL: https://www.polarlicht-vorhersage.de/goes/2020-11-20_070000_2020-11-20_210000.png.
  7. Sodankyla Geophysical Observatory // URL: http://sgodata.sgo.fi/pub_mag/SOD_MagData/ SOD_2020/2020_11/F_201120.MIN.
  8. Sodankyla Geophysical Observatory // URL: http//sgodata.sgo.fi/pub_mag/SOD_MagData/ SOD_2020/2020_11/F_201122.MIN.

Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!

20.06.2021 959 0
Комментарии
Рекомендуем
К 130-летию со дня рождения великого советского физика Игоря Евгеньевича Тамма. Часть 6. Возбуждение плазмонов с помощью света и поверхностный плазмонный резонанс Наука и техника

К 130-летию со дня рождения великого советского физика Игоря Евгеньевича Тамма. Часть 6. Возбуждение плазмонов с помощью света и поверхностный плазмонный резонанс

Продолжаем серию статей о научном наследии Игоря Тамма. Основная идея этой серии заключается в том, чтобы показать, как постепенно шаг за шагом развивались научные идеи, высказанные Игорем Таммом почти сто лет назад. В этой статье мы остановимся на истории открытия поверхностных плазмон-поляритонов (Surface Plasmon Polariton – SPP), а также эффекта поверхностного плазмонного резонанса (Surface Plasmon Resonance – SPR). Сегодня эти явления используются при разработке новейших сверхбыстрых электронно-оптических устройств и прецизионных ППР-сенсоров, позволяющих обнаруживать как органические, так и неорганические микропримеси в самых различных образцах.
24.09.2026 СЭ №7/2026 435 0
Бионический дизайн и SLM-технология в корпусных конструкциях электроники будущего Наука и техника

Бионический дизайн и SLM-технология в корпусных конструкциях электроники будущего

Роботизированная техника с помощью ИИ и 3D-технологий помогает разрабатывать корпусные изделия для РЭА качественнее, быстрее и эстетичнее. Иногда важен каждый грамм веса без потери надёжности конструкции, как в аэрокосмических разработках или специальной РЭА. Заметна тенденция в создании инновационных корпусов для РЭА: от бытовых переносных систем до монтажных шкафов с модульным размещением электронного оборудования, эффективной системой расположения модулей и вентиляции – для серверных и специальных установок. Статья будет полезна разработчикам РЭА, а также инженерам-конструкторам и технологам в области проектирования модульных, пластиковых и металлопрофильных конструкций корпусов для РЭА, монтажных, в том числе встраиваемых, шкафов, руководителям предприятий и отраслевым аналитикам.
11.06.2026 СЭ №5/2026 1139 0

Реклама
Реклама.  ООО «Остек-СМТ»  ИНН 7731481045  erid = 2SDnjchs19E
Реклама
Реклама.  ООО «Остек-СМТ»  ИНН 7731481045  erid = 2SDnjdHxidA
  Подписывайтесь на наш канал в Telegram и читайте новости раньше всех! Подписаться