ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ СИЛЬНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК НА СТРУКТУРУ ВЕРХНЕЙ ТРОПОСФЕРЫ

July 3, 2012 by admin Комментировать »

Гончаренко Ю. В., Кивва Ф. В. Институт радиофизики и электроники НАН Украины г. Харьков, 61085, Украина Тел.: (+380572) 448-358; e-mail: YGonch@ire.kharkov.ua.

Fig. 1. Variation of temperature profile: 1experiment,

2  model with reflective layer on height 8-9 km.,

3          model with absorption layer on height 14-16 km,

4  reflective layer

Рис. 2. Изменение множителя ослабления F на трассах ДТР: 1Никитский ботанич. сад -Батуми, 2г. Ай-Петри Батуми, относительно изменений индекса геомагнитной активности Ар (3)

Fig. 2. Propagation factor variation (F) on communication line Nikitsky botanic garden Batumi (1) and Ai-Petry-Batumi (2) with Ap geomagnetic index (3)

сигнала фиксировались обоими приемниками. Следует отметить, что изменения уровня принимаемого сигнала опережают изменения Ар индекса более чем на 2 дня.

Fig. 3. Variation of signal level during sunrise: A after solar flare 6.07.1966, В before it, 4.07.1966

Радиометрический прием солнечного излучения в диапазоне ЮГГц то же свидетельствует о появлении на трассе распространения радиоволн зеркальных отражателей. На рис.З приведена интерференционная картина (кривая А) зафиксированная после сильной солнечной вспышки.

Рис. 3. Изменение уровня сигнала при восходе Солнца: А после солнечной вспышки 6.07.1966г,

В-до нее, 4.07.1966 г.

Puc. 4. Временная зависимость: a плотности потока высокоэнергетичных протонов, 6 уровня сигнала до и во время вспышки 9.11.2002 г.

1  мгновенные значения,

2  Юминутное усреднение

Fig. 4. Time dependence a) High energy solar protons density; b) signal level before and during strong solar flare 9.11.2002. 1 level variations, 2 10-minute adjacent averaging.

Исследования изменения уровня принимаемого сигнала с геостационарного спутника AsiaSat-З, видимого из г. Харькова под углом места 4.5°, на частоте 3610 МГц позволило уточнить временные задержки между приходом к орбите Земли высокоэнергетичных частиц, появившихся в результате солнечной вспышки и изменением уровня принимаемого сигнала (рис 4), также удалось определить спектр его флуктуаций (рис. 5).

Рис. 5. Спектр вариаций сигнала N(A), принимаемого с телекоммуникационного спутника: 1 до, 2во время сильной солнечной вспышки. 3 сильные замирания сигнала, появившиеся после начала вспышки

Fig. 5. Spectrum of signal variation (N(A)) from telecommunication satellite: 1before solar flare 2during strong solar flare, 3strong signal fading after solar flare beginning

III.  Заключение

Таким образом, через 2-3 часа после начала солнечной вспышки происходят изменения структуры вариаций уровня принимаемого сигнала, также происходит незначительное (около 10%) его уменьшение. Природа этого явления пока не может быть полностью объяснена. Оно может быть связано с появлением на больших высотах перистых облаков [3] или с аэрозольными слоями, образов вавшимися под воздействием высокоэнергетичных солнечных частиц. Ожидаемый размер таких частиц был рассчитан в [4] и составил, приблизительно 0.2 мкм, что не противоречит природе водных аэрозолей, а физические свойства такого слоя соответствуют модели Дермиджяна для стратосферных аэрозолей [5].

IV. Список литературы

[1]   Francois Du Castel. Tropospheric Radiowave Propagation beyond the Horizon,. Oxford. Pergamon press Ltd., 1966.

[2]   М. И. Пудовкин, А. Л Дементеева. Изменения высотного температурного профиля нижней атмосферы в течении солнечного протонного события. Геомагнетизм и аэрономия. Т. 37 №3 1997, с. 84-91.

[3]   Г. М. Айвазян. Распространение миллиметровых и субмиллиметровых волн в облаках. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1991. 497 с.

[4]  У. V. Goncharenko, F. V.Kiwa. Evaluation ofthe atmospheric aerosol particle size in the reflective layer produced by strong solar flares. Proceeding of conference Mathematical methods in electromagnetic theory. Kiev, 2002.

[5]   Д. Дейрменджан. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами –

М.: Мир. 1971.165 с.

INVESTIGATION OF STRONG SOLAR FLARES INFLUENCE ON HIGH TROPOSPHERIC STRUCTURE

Yuri V. Goncharenko, Felix V. Kiwa

Usikov Institute For Radiophysics and Electronics National Academy of Science of Ukraine (IRE NASU)

12,     Ak. Proskura, Kharkiv, 61085, Ukraine Tel: 38 (0572) 448-358; Fax: 38 (0572) 441-105 E-mail: YGonch(3)ire.kharkov. ua

Abstract Some experimental data from tropospheric communication lines are presented. It is shown that reflective layer, which was predicted by the theoretical model, is detected. This one influences radiowave propagation of different wavelengths (1.5 m, 10 cm, 3 cm).

I.  Introduction

Nowadays there are many scientists, who trying to build models, which connect solar activity with process in the troposphere, and with the weather exactly. But to present day we don’t have a model, which explains all problems of solarterrestrial links. One of the most important problems, which come up on this way, is a deficit of continuous experimental data. This type of data could be obtained using weather balloon, rocket or aircraft sounding, etc. But all these methods could not be used to get big arrays of continuous data due to its expensiveness.

It is well known that behaviour of refraction coindex N with height plays a significant part in tropospheric radiowave propagation beyond the horizon. This coindex is connected with main meteorological parameters of atmosphere [1].

Depending on their behaviour we may have a total or partial radiowave reflection, or ducting propagation [1]. So, radiowaves propagation is the sensitive instrument, which helps scientists, to define parameters of atmosphere.

Experimental measurements of the low and middle atmosphere temperature profile show that it was changed after strong solar flares. The theoretical model explains this phenomena using atmospheric absorptive or reflective layer, with heights from 5 to 20 km. Good agreement between experimental data and numerical simulation was achieved for layers with 14-16 and 8-9 km height respectively, and coefficient of transparency about 90% (Fig. 1) [2]

II.  Main part

There are some experimental data that confirm this model. We take experimental data from communication line Nikitsky botanic garden Batumi and Ai-Petry Batumi at frequency 200MHz. The length of this line was 600km. In Fig. 2 we can see the strong decrease attenuation factor F, from (80-100) dB till (30-10) dB which appeared when strong solar flare on the 8th of June, 1967 had started. This phenomenon can be explained by reflection from layer on 9-km height approximately.

It is interesting, that increase of signal level takes the lead variation of Ар-index over 2 days.

The result of radiometric solar radiation receiving at wavelength range 10GHz is shown on Fig. 3. During and after solar flare we can see an interference phenomenon, that didn’t take a place in quiet atmosphere.

In 2001-2002 years the satellite communication line was used to determine variations of atmospheric parameters. Fig. 4 and 5 present variations of signal level from telecommunication satellite ASIASAT-3 (main frequency 3610MHz) during strong solar flares on 9th of November, 2002.

III.  Conclusion

It is shown that the fast signal decrease appeared after strong solar flare. We can see that structure of signal has changed in 2-3 hours after solar flare beginning. The nature of this phenomenon can’t be determined now. It may be fleecy clouds or aerosol particle [3], produced by high energetic solar protons. The size of this particles was calculated in [4] and this one is, approximately, 0.2|jm. The physical properties of this layer (concentration and radius of particle) comply with Deirmenjian distribution for stratospheric aerosols [5].

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты