Главная » 2014 » Июль » 10 » Скачать Взаимная диагностика параметров нижней ионосферы и рентгеновского излучения при солнечных вспышках. Туркеева, Бахыта Амиркуловна бесплатно
2:15 AM
Скачать Взаимная диагностика параметров нижней ионосферы и рентгеновского излучения при солнечных вспышках. Туркеева, Бахыта Амиркуловна бесплатно
Взаимная диагностика параметров нижней ионосферы и рентгеновского излучения при солнечных вспышках
Диссертация
Автор: Туркеева, Бахыта Амиркуловна
Название: Взаимная диагностика параметров нижней ионосферы и рентгеновского излучения при солнечных вспышках
Справка: Туркеева, Бахыта Амиркуловна. Взаимная диагностика параметров нижней ионосферы и рентгеновского излучения при солнечных вспышках : диссертация кандидата физико-математических наук : 01.04.12 Алма-Ата, 1983 159 c. : 61 85-1/751
Объем: 159 стр.
Информация: Алма-Ата, 1983
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Глава I ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВОЗМУИЩЮЙ Г) - ОБЛАСТИ
§ I Источники ионизации нижней ионосферы
§ 2 Рентгеновское излучение во время солнечных вспышек
§ 3 Методы определения рентгеновского излучения Солнца '
§ 4 Вариации коэффициента потерь при солнечных вспышках
§ 5 Модель скорости ионизации возмущённой
В - области
Глава П ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ В НИЗШЕЙ ИОНОСФЕРЕ ПО ДАННЫМ НАКЛОННОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН ДЛИННОВОЛНОВОГО
ДИАПАЗОНА
§ I Профили электронной концентрации в нижней ионосфере
§ 2 Квазифазовый метод
§ 3 Расчёт высотного профиля электронной концентрации в д - области по данным наклонного распространения длинных радиоволн
§ 4 Суточные вариации профиля электронной концентрации
Глава Ш ЭФФЕКТЫ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК В НИЖНЕЙ ИОНОСФЕРЕ
§ I Внезапные ионосферные возмущения
§ 2 Генерация волновых возмущений в нижней ионосфере во время солнечных вспышек
§ 3 Расчёты вариаций профилей электронной концентрации в V - области при больших зенитных углах Солнца
§ 4 Спорадический слой в нижней ионосфере при больших зенитных углах Солнца
§ 5 Относительные изменения электронной концентрации с учётом движения ионизированной компоненты
Глава 1У МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕАКЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО
ДВ-РАДИОСИГНАЛА НА СОЛНЕЧНЫЕ ВСПЫШКИ
§ I Вариации напряжённости поля длинных радиоволн во время солнечных вспышек
§ 2 Вариации профилей электронной концентрации в нижней ионосфере в зависимости от спектра рентгеновского излучения Солнца
§ 3 Вариации напряжённости поля в зависимости от вариаций профилей электронной концентрации
§ 4 Анализ модельных расчётов
Глава У РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК
ПО ДАННЫМ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДЛИННЫХ РАДИОВОЛН
§ I Расчёт функции поглощения энергии рентгеновского излучения в стандартной атмосфере
§ 2 Определение спектра солнечной вспышки в виде полинома третьей степени
§ 3 Определение спектральных характеристик рентгеновского излучения в виде степенного закона
§ 4 Расчёты спектров рентгеновского излучения солнечных вспышек из экспериментальных данных
Введение:
При изучении околоземного космического пространства одной из важных и наименее разрешенных задач является исследование взаимодействия атмосферы с ионизирующими излучениями, особенно в низшей её части. Формирование профиля электронной концентрации нижней ионосферы осуществляется наиболее проникающими излучениями, что делает её чувствительным индикатором процессов, происходящих на Солнце и в космосе. Однако, именно при изучении нижней ионосферы, расположенной на высотах 60-90 км, возникают специфические трудности. Все существующие методы не лишены каких-либо недостатков: одни методы требуют создания очень сложной аппаратуры, к тому же достаточно дорогостоящей, в то же время эту аппаратуру не всегда можно использовать, например, для получения непрерывных данных. Кроме того, трудна интерпретация данных в нижней ионосфере из-за сложности состава, и, вследствие этого, из-за сложности фотохимических и аэрономических процессов, протекающих в D - области ионосферы. Относительно малая изученность физических условий в нижней ионосфере прямыми экспериментами с помощью космических аппаратов существенно ограничена тем, что спутники на этих высотах почти не летают, ракетные же эксперименты дают эпизодическую информацию о составе, температуре, электронной концентрации.
Малая изученность D - области с учетом её большой значимости признана всеми исследователями. Это привело к разработке международной программы исследований МАП -" Tfliddie atmosphere Programкоторая в настоящее время успешно осуществляется.
Актуальность темы. Наиболее существенное возрастание потока рентгеновского излучения при солнечных вспышках происходит в диапазоне длин волн Л < 10 А. Это излучение проникает в нижние слои ионосферы и оказывает значительное воздействие на ионизацию области Л , которой принадлежит немаловажная роль в распространении длинных радиоволн. Своеобразие реакции амплитуды ДВ-сигналов на солнечные вспышки заключается в том, что полного поглощения их энергии не происходит ( в отличие от реакции радиоволн КВ-диапазона ) и эффекты солнечных вспышек на записях напряжённости поля хорошо прослеживаются.
Экспериментально рентгеновское излучение Солнца определяется в виде кусочно-интегральных спектров с помощью специальных детекторов, устанавливаемых на космических летательных аппаратах. Из измеренных значений путем различных предположений о распределении спектра и температуры излучения определяются джцференциальные спектры. В настоящее время известно всего лишь несколько экспериментов, когда данные о рентгеновском излучении Солнца получены с высоким временным и спектральным разрешением.
Солнечные вспышки, которые обычно сопровождаются повышением интенсивности и жёсткости рентгеновского излучения, дают возможность оценивать скорости элементарных процессов, электронную концентрацию, коэффициент потерь. В проблеме взаимодействия рентгеновского излучения Солнца с нейтральной атмосферой основное внимание до'настоящего времени было уделено решению прямых задач, где по известным параметрам ионизирующего потока определяются ионизационно-рекомбинационные характеристики в атмосфере и вариации пространственных радиоволн. Поскольку как прямые методы изучения ионизирующего рентгеновского излучения так и методы по определению структуры Б - области достаточно трудоемки и дорогостоящи, большое значение имеет разработка косвенных радиофизических методов определения коротковолновой радиации солнечных вспышек на основе анализа внезапных ионосферных возмущений. Актуальность настоящей работы определяется необходимостью получения регулярной информации об ионизирующем рентгеновском излучении Солнца во время вспышек относительно недорогими доступными средствами, а также рассмотрением взаимодействия рентгеновского, излучения и нижней ионосферы Земли.
Цель "работы. Разработка радиофизических методов взаимной диагностики рентгеновского излучения солнечных вспышек и реакции нижней ионосферы на основе:
• создания и практического внедрения метода определения высотного профиля электронной концентрации по данным об эффективной высоте отражения радиоволн ДВ-диапазона;
• создания динамической модели возмущенной й - области, по которой из измеренных значении электронной концентрации эффективно определяется высотный профиль скорости ионизации;
• практической реализации методов расчета спектральных характеристик рентгеновского излучения солнечных вспышек по данным о скорости ионизации в нижней ионосфере;
• моделирования вариаций пространственного длинноволнового радиосигнала в зависимости от вариаций профиля электронной концентрации и спектра ионизирующего рентгеновского излучения с целью выявления причин, вызывающих однотипные вариации в записях напряжённости поля;
• исследования эффектов солнечных вспышек в В - области.
Научная новизна. В работе:
• на модельном эксперименте объяснены тлеющиеся данные о реакции пространственных ДВ-радиосигналов на солнечные вспышки: показано, что тип реакции сигнала зависит как от спектра рентгеновского излучения Солнца, так и от времени суток и времени года проведения эксперимента;
• разработан и доведён до практической реализации метод определения профиля электронной концентрации в Л - области по данным распространения длинных радиоволн;
• создана модель возмущенной нижней ионосферы, представляющая скорость ионизации как функцию электронной концентрации для разных классов солнечных вспышек;
• созданы оперативные модели определения плотности потока рентгеновского излучения во время солнечных вспышек из получаемых высотных профилей скорости ионизации;
• определены эффекты солнечных вспышек в нижней ионосфере и относительные вариации электронной концентрации во время солнечных вспышек с учетом движения ионизированной компоненты.
Практическая ценность. Результаты работы можно использовать для:
• анализа геофизических явлений в околоземном космическом пространстве;
• уточнения условий генерации рентгеновского излучения при взаимодействии быстрых электронов и сильных магнитных полей Солнца;
• прогнозирования вариаций параметров ионосферы и условий распространения длинных радиоволн.
Реализация -работы. Основная работа по теме диссертации была выполнена в рамках тематики Академии наук Казахской ССР:
1."Определение воздействия космических лучей на нижнюю ионосферу по данным о распространении длинных и сверхдлинных радиоволн". Гос. per. 76082035, срок исполнения 197679 гг.
2."Исследование характеристик корпускулярных и электромагнитных излучений по данным.об ионизационных процессах в атмосфере". Гос. per. Js 027688, срок исполнения 1980-85 гг.
По линии Комиссии академий социалистических стран по планетарной геофизике ( КАПГ ) диссетрант принимал участие в роли ответственного исполнителя в следующих темах:
2.3.3. "Космические лучи и динамические процессы в магнитосфере и ионосфере". Срок исполнения 1976-80 гг.
2.2.7. "Регулярные изменения в низшей ионосфере". Срок исполнения 1976-80 гг.
3.2. "Дополнительная ионизация ионосферы при вторжении космических лучей". Срок исполнения 1980-85 гг.
Материалы исследований изложены в соответствующих отчетах. По результатам исследований получено 2 акта внедрения.
На защиту выносятся: метод расчета электронной концентрации в нижней ионосфере по данным об эффективной высоте области отражения длинных радиоволн; динамическая модель возмущенной нижней ионосферы при солнечных вспышках; способы расчета плотности потока рентгеновского излучения во время солнечных вспышек по данным высотного профиля скорости ионизации.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Межведомственных семинарах по распространению километровых и более длинных радиоволн ( У, Новосибирск, 1979 г.; У1,
Алма-Ата, 1980 г.; УП, Иркутск, 1981 г.; УШ, Омск, 1982 г; IX, Хабаровск, 1983 г.); Всесоюзных конференциях по распространению радиоволн ( XI, Казань, 1975 г.; ХП, Томск, 1978 г.); Всесоюзной конференции по космическим лучам ( Ереван, 1979 г.); Всесоюзной конференции по физике ионосферы ( Ростов-на-Дону, 1975 г.); на научных семинарах Института ионосферы АН Каз.ССР, ИЗШРАН СССР, ЛГУ ( кафедра физики Земли).
Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 13 статьях и в коллективной книге "Динамика нижней ионосферы" ( Изд-во "Наука" АН Каз.ССР, 1975 г.).
Объём "работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы по теме исследования.
