Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время назеиная регистрация флуктуации радиоизлучеиия^Солнца является одним"из способов изучения волновых и турбулентных процессов, связанных с различного рода неустойчивостями солнечной плазш ( флуктуации'составляют (0.1 « 0.5)«Ю-5 от обцегсуровня радиоизлучения Солнца). Но поскольку поток радиоизлучения Солнца подвергается и'скажаюцоыу действию атмосферы Земли, то регистрируемое, на Земле радиоизлучений' Солнца несет информацию и о динамических процессах в- земной ат -мосіере.
Отсюда возникает проблема по разделению регистрируемых на Земле флуктуации на флуктуации солнечного и' земного происхождения. Для решения втой проблеми прежде всего-следует разработать надежные методы измерения флуктуации. Несмотря на то, что существует радиоастрономических методов наблюдений флуктуации,радиоизлучения в спокойных областях Солнца, пока ни один, из них не позволяет надежно разделить их на составляющие атмосферного /и солнечного происхождения. Именно зтіш, главным образом, объясняется то, что а настоящее время нет единого мнения относительно существования флуктуации радиоизлучения из спокойной области Солнца. Предпринимались попытки сцепить или уменьшить влияние атмосфери па флуктуации радиоизлучения о помощью разнесенного приеиа или сравнительного приема радиоизлучения от различных областей Солнца. Однако,, как в аппаратурном, так и в методическом отношениях эти способи оказались неэффективными в плане разделения регистрируемых флуктуации радиоизлучения на составляющие земного и солнечного лро-исхокдешш. Трудности такого разделения обусловлены, главный образом, многообразием динамических процессов в атмосфере Земли, модулирующих поток солнечного радиоизлучения. Известно, что от» пронесен могут носить itF.K детерминированный,, так и вероятностны'.* характер. К детерминированным процессам иозио отнести пралитшие волны, волны, возникавши от терминатора и т.д. Фронтальные разделы, облачные образования и т.п. порождая* нерегулярные волнообразные структуры.
Последние данные с регулярных источниках воли в атаесфер? Земли, таких, как солнечный терминатор, и сусоотвомішо относительно новых методов спектрального аногиза временных сяд<\з, п;.г-волп.ют поисчь определит! флуктуация р-.іднякзлучїч/.я ;;слн;:л, o'";."-
лоблєшшє атмосферными волнами, и такий образом, в значительной степени решить проблему разделения флуктуации на флуктуации сол-. печного и земного происхождения..
Для этого.необходимо ішеть длительные записи флуктуации радиоизлучения Солнца, алгоритми юс обработки, изучить характер распространения радиоизлучении в возмущенной атмосфера, оценить степень ыодуляции радиоволн ятими.возмущепиями и сопоставить ее .величину с экспериментально регистрируемой величиной.
Целью работы является изучение природы регистрируемых на Земле флуктуации радиоизлучении.Солнца и разделение их на составляющие солнечного и земного происхождения. Для этого выделены и решены следующие основные задачи;.
1) выполнена регистрация на.различных радиотелескопах быв
шего СССР флуктуации радиоизлучения сантиметрового диапазона спо-
' койних областей Солнца ;
2) проведены теоретические исследования механизмов формиро
вания флуктуации радиоизлучения спокойного Солнца ;
3) выполнена модификация методов корреляционного и спектрального анализа,, в частности, метода максимальной энтропии (ИМЭ) и спектрально-временного анализа (СБА1І) для статистической обработки флуктуации радиоизлучения спокойного Солнца ;
к) выполнены модельные расчеты вариаций поглощения радиоизлучения Солнца атмосферой Зешш при наличии в ней акустико-грави-тациошшх волн с целью определения влияния существующих в атмосфере Земли волн на спектральный состав флуктуации регистрируемого радиоизлучения спокойного Солнца ;
Новизна результатов заключается,в том, что впервые: I. С помощью экспериментальных наблюдений, выполненных на' различных радиотелескопах бившего ССОР, определен относительный уровень флуктуации радиоизлучения спокойного Солнца в сантимет-
pOaOiJ ДІІі.ПИЗОІ.У . ,
d. Обшфу-іено смещение спектра флуктуации в низкочастотную
оо.шуть с течением времени от момента восхода Солнца.и общее
уменьшение гшплитуци родиодауктуаций.
-
С/ге.'і-ііід таерстпчеокаи оценка уровня флуктуации радиоизлучения спек, і.ііого Оолнцз в сантиметровом диапазоне и проведено его с'і.іі^сі4.і:Хіг!іііо о результатами экспериментальных измерений.
-
О ііомоцію модельних расчетов'опредолеим характеристики ';-'.;,!.'I'i'diu'.': ріідііолзлучеі:ш] Солнца в сантиметровой диапазоне в олу-
чае, когда они создаются модуляцией атмосферного коэффициента поглощения радиоволн акусїико-гравитациокньши волнами.
-
Установлено, что в спектре флуктуации радиоизлучения Солнца существуют гармонические составляющие, обусловленные волнообразными возмущениями атмосферы 8ешш, в частности, солнечным терминатором и затмением.
-
Предложен способ,разделения регулярных флуктуации радаоиз-' лучения Солнца на флуктуации солнечного и атмосферного происхояде-ния. . '
Практическое значение работы состоит в следующем: '
I. Сделанные в работе оценки флуктуации радиоизлучений спокойного Солнца, опирающиеся на сравнение экспериментальных данных и (теоретических расчетов, необходимы для определения характера процессов, происходящих в солнечной атмосфере.
2.Предложенный метод определения.флуктуации радиоизлучения спокойного Солнца, опирающийся на анализ суточного ходарадиоизлучения, позволит использовать радиоизлучение спокойного Солнца для исследования земной атмосферы, так как в отличие-от наблюдений собственного .излучения земной атмосфери,.дающих информация только об "истинном поглощении", гір:: просвечивании удается получить информацию и о других составляющих, например, о рассеянии в атмосфере.
3. Внедрены в практику исследований волнових процессов в радиоизлучении Солнца модифицированный.метод максимальной энтропии и для расчета динамики спектра плотности мощности метод спектрально-временного анализа. Для эффективной реализации программы СВАН предложена методика, которая.позволяет выбрать коэффициент .Of , характеризующий добротность фильтра в зависимости 'от природы; исследуемого сигнала.
На защиту выносятся:
-
Способ определения относительного уровня флуктуации радиоизлучения спокойного Солнца, опирающийся на измерения суточного хода радиоизлучения..
-
Теоретическая.оценка уровня флуктуации радиоизлучения спокойного Солнца, свидетельствующая о той, что относительный уровень чисто солнечных флуктуации о:наблюдаемой радиоизлучении составляет величину STnJ%^lQ- .
^. Доказательство суточной зависимости хода флуктуации рздв-
-6'-
оизлучения спокойного Солнца, основанное на вичислений спектров мощности и динамики спектров флуктуации радиоизлучения Солнца с использование!! современных методов обработки информации.
".4. Обнаруженный факт существования в спектре флуктуации радиоизлучения Солнца на волне /1=3 си гармоник с периодами от 5 до 20 минут, прохождение которых связано о волновыми возмущениями в атмосфере Земли..
-
Результати модельних расчетов, свидетельствующие о том, что величина модуляции радиоизлучения Солнца за счет акустико-гравитациошшх волн в тропосфере Земли, достигающая величшіц«0.5%, мокет быть объяснена атмосферной природой флуктуации.
-
Методика, позволяющая разделитьсолнечную и земную компоненты в нао'людаеиых квазипернодических флуктуациях радиоизлученил Солнца.
Реализация результатов. Результаты работа использованы в теме "Экспериментальное исследование и обработка результатов наблюдения солнечного радиоизлучения" Института космических исследований природных ресурсов НПО КИ Главкосмоса СССР.(г.Баку) шифр-иМезошш-МШ" и вошли составной частью в исследования волновых возмущений околоземного'космического пространства, выполняемые в рамках международной программы "Терминатор",являющейся одним из разделов программы "STEP".
В настоящее время результаты,данной работы используются для научных целей Шемахинской астрофизической обсерваторией АН Лзерб. Республики.'' '
Апробация результатов. Основные результаты, представленные
в диссертации, докладывались и обсуждались на: ХУІ Всесоюзной кон
ференции по радиоастрономическим исследованиям солнечной системы
(Звенигород, 198ч г.); КУН Областной научно-технической конферен
ции, посвященной дню советской науки ігдню радио (Новосибирск ,
IS84 г.); Республиканской конференции "Радиоастрономические ис
следования солнечной системы"'(Одесса, 1985 г.); ХУ Всесоюзной
конференции по-распространению радиоволн .(Алма-Ата, 1987 г.);
заседании участников международной'программы ВАГО-(Алма-Ата,
1987 г.); семинарах в НЩ№ Санкт-Потербургскогс Университета, в
ШЛО АН Лперб.Реслублики и ь Институте ионосферы АН Республики
КазАхі-стьн. ... г .. ' .. '"
Публикации. .По теме диссертации'Опубликовано 15 работ.
Объем и структура дисссрт^і.'й. Диссертация состоит из 'введе
ния, четырех глав, основных выеодов и списка цитированной литера
туры. Обхем диссертации. составляет /- страницы машинописного
текста, включая А$ рисунков и список литературы vaJJlf, наименова
ний. ' .;''..'.--'
