Анализ данных измерений искусственного оптического свечения ионосферы

дипломная работа

4.1 Результаты эксперимента 15 марта 2010 г.

15 марта эксперимент продолжался с 19:27 LT до 20:30 LT с частотой волны накачки f0 = 4,3 МГц. Данные эксперимента представлены на рисунках 10-12. После 20:30 LT небо было затянуто облаками и дальнейшие измерения стали невозможны. На рисунке 10 показана временная зависимость интенсивности свечения, зарегистрированная с помощью фотометров. Красная кривая на рисунке соответствует сигналу в красной линии, зеленая -- в зеленой линии, синяя -- сигналу радиопередатчиков стенда «Сура». Средняя интенсивность оптического свечения с течением времени уменьшается, что связано с уходом солнца под горизонт. Наряду с таким ходом средней интенсивности наблюдается увеличение яркости свечения в такт с квазинепрерывным излучением стенда «Сура», которое развивается в течении 2 мин. квазинепрерывной посылки, а после перевода в импульсный режим исчезает в течение 30-40 с.

Рис.10. Временной ход интенсивности свечения в условных единицах по данным фотометров за 15 марта 2010 г.

Рисунок 11 показывает последовательность портретов ночного неба в красной линии атомарного кислорода, зарегистрированных в конце двухминутных сеансов квазинепрерывного воздействия на ионосферу. Выдержка одного снимка составляла 15 с. Север и восток находятся сверху и слева на каждом изображении. Белые стрелки, направленные снизу вверх, показывают направление проекции геомагнитного поля.

Рис.11.1. T = 19.38.59 LT

Рис.11.2. T = 19.44.46 LT

Рис.11.3. T = 19.50.49 LT

Рис.11.4. T = 19.56.52 LT

Рис.11. Временная последовательность портретов ночного неба за 15 марта 2010 г.

Справа от снимка показана величина интенсивности свечения в единицах ADC камеры ФПЗС. Согласно оценкам, сделанным по данным фотометра, максимальная интенсивность свечения во время всего эксперимента была порядка 20-25 R. Отметим, что на первых трех сеансах пятно свечения находится примерно в центре возмущенной области, а на последнем снимке сдвигается к северу.

Согласно [8], такое смещение может быть объяснено, если высота отражения мощной радиоволны увеличивается со временем до значений порядка 300 км. В этом случае электроны, ускоренные на высотах верхнегибридного резонанса волны накачки высыпаются вниз до высот 240-270 км, где и происходит генерация свечения. Поскольку высыпание электронов происходить вдоль геомагнитного поля, то смещение пятна свечения при увеличении высоты ионосферы имеет место в северном направлении. Если ускорение электронов происходит на высотах порядка 250 км, смещение пятна относительно центра диаграммы направленности не происходит. Такой эффект отмечался в эксперименте [8].

На рисунке 12 представлена последовательность изображений, показывающая развитие и релаксацию пятна искусственного свечения в красной линии в течении одного 6-минутного цикла, полученная в 19:49-19:54 LT 15 марта 2010 года. Фоновый рисунок («темновой» файл) был записан в 19:48 LT.

Рис.12.1. T = 19.49.03 LT

Рис.12.2. T = 19.49.18 LT

Рис.12.3. T = 19.49.34 LT

Рис.12.4. T = 19.49.49 LT

Рис.12.5. T = 19.50.04 LT

Рис.12.6. T = 19.50.19 LT

Рис.12.7. T = 19.50.19 LT

Рис.12.8. T = 19.50.34 LT

Рис.12.9. T = 19.50.49 LT

Рис.12.10. T = 19.501.04 LT

Рис.12.11. T = 19.51.19 LT

Рис.12.12. T = 19.51.34 LT

Рис.12. Последовательность изображений в течении одного цикла(19:49-19:54 LT) за 15 марта 2010 г.

Видно, что на начальном этапе развития пятна образуются страты, приблизительно ориентированные вдоль магнитного поля с угловым размером 1-2° в направлении восток-запад и 5-7° в направлении геомагнитного меридиана. Это соответствует размеру страта 4-8 км в восточно-западном направлении и вытянутым приблизительно на 80 км вдоль геомагнитного поля.

Делись добром ;)