Регіональна модель іоносфери за даними харківського радара некогерентного розсіяння - Автореферат

Національна академія наук України Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукРоботу виконано в Інституті іоносфери Національної академії наук України і Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться "8" липня 2008 р. о 15.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.157.01 Інституту радіофізики та електроніки ім. Одержано кількісні характеристики добових та сезонних варіацій концентрації електронів, температур електронів і іонів на різних фазах 23-го циклу сонячної активності у періоди, близькі до весняного та осіннього рівнодень, зимового та літнього сонцестоянь. Виявлено та підтверджено існування сезонної та піврічної аномалій у варіаціях концентрації електронів на висотах, близьких до висоти максимуму області F2 іоносфери. Побудовано регіональну напівемпіричну модель іоносфери, яка включає в себе дані про концентрацію частинок, температури електронів та іонів, швидкість переносу плазми, а також густину повного потоку частинок, густину потоку частинок за рахунок амбіполярної дифузії, швидкості нейтральних вітрів в іоносфері, густину потоку тепла, яке переноситься електронами та величину енергії, що підводиться до електронного газу.Розробка регіональної моделі іоносфери дозволить просунутися в розумінні поведінки середньоширотної іоносфери центрально-європейського регіону та процесів, відповідальних за формування космічної погоди. Радар некогерентного розсіяння (НР) у Харкові є єдиним у середніх широтах Європи еталонним комплексним засобом для одержання відомостей про параметри та процеси, що протікають в іоносфері. Регіональна модель іоносфери, яка має самостійну цінність під час розвязання прикладних задач моделювання стану космічної погоди й поширення радіохвиль, також може бути використана в подальшому як одна зі складових частин Міжнародної довідкової моделі іоносфери (IRI) для підвищення точності прогнозу просторово-часового розподілу іоносферних параметрів над Центральною Європою. Результати дисертаційної роботи отримано в рамках науково-дослідних робіт, що виконувалися в Інституті іоносфери НАН і МОН України: "Експериментальні і теоретичні дослідження сезонно-добових варіацій космічної погоди для створення прогностичних методик", шифр "А-06-1", номер держреєстрації 0106U007088; "Моделювання фундаментальних фізичних процесів у геокосмічній плазмі над Україною за даними некогерентного розсіяння", шифр "Триплет", номер держреєстрації 0106U001259; "Експериментальні і теоретичні дослідження сезонно-добових варіацій космічної погоди для створення прогностичних методик", шифр "А-07-9", номер держреєстрації 0107U004527; "Дослідження теплових, динамічних і фотохімічних процесів у нижній частині F-області іоносфери", шифр "Трек", номер держреєстрації 0206U002358; "Дослідження властивостей іоносферної плазми в областях E і F іоносфери", шифр "А-02-5", номер держреєстрації 0102U002996. Для досягнення мети в дисертаційній роботі розвязуються такі задачі: 1) аналіз стану іоносфери та космічної погоди над Україною протягом циклу сонячної активності (1997-2006 рр.);У максимумі СА в період літнього сонцестояння в денний час концентрація електронів Nmax була приблизно в 1,2 і 2,2 рази більше Nmin у мінімумі СА на висотах 300 і 400 км відповідно. Для весняного рівнодення в денні години в період максимальної активності Сонця концентрація N в 5,8 і 9,4 рази перевищувала значення N у мінімумі СА на висотах 300 і 400 км. У період осіннього рівнодення розходження між значеннями N у максимумі та мінімумі СА в денні години становило 4,4 і 9,5 рази на тих же висотах. Улітку значення Te у максимумі СА в денні години приблизно в 1,2 рази були більші значень Te у мінімумі СА. Для періоду літнього сонцестояння в максимумі СА вдень значення Ti приблизно на 220 і 120 К були більші значень Ti у мінімумі СА на висотах 300 і 400 км.У роботі розвязано актуальну задачу побудови регіональної напівемпіричної моделі іоносфери за даними радара НР у Харкові, яка може бути використана для більш точного розрахунку умов поширення радіохвиль у центрально-європейському регіоні, що дозволить зменшити потужність радіопередавальних пристроїв, поліпшити завадостійкість засобів радіозвязку, радіолокації та радіонавігації, а також для розвязання задач моделювання стану космічної погоди. Отримано кількісні характеристики добових і сезонних варіацій основних параметрів геокосмічної плазми в діапазоні висот 100-1000 км в 1997 - 2006 рр. Для середніх широт центрально-європейського регіону підтверджено, що основні параметри геокосмічної плазми зазнають значних і немонотонних добових і сезонних варіацій протягом циклу сонячної активності. Побудовано регіональну напівемпіричну модель іоносфери за даними радара НР у Харкові, що дозволяє розраховувати основні параметри іоносфери, а також параметри динамічних процесів у плазмі.

2. Основний зміст роботи