Файл: Курганов Р.А. Прогнозирование наклонного рассеивания радиоволн метеорными ионизациями.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.06.2024
Просмотров: 90
Скачиваний: 0
рости, для которых уменьшается высота сгорания, а, следовательно, величина начального радиуса метеор ного следа г0 и множителя ослабления /, определяю щего D[>T (рис. 17).
1.2.5.Анализ результатов прогноза и сопоставления
сэкспериментом графиков суточного хода численности и коэффициента заполнения
Так как прогноз средней численности отражений есть последовательное применение ряда аналитических формул, то получаемое в результате прогноза среднее часовое число отражений случайно настолько, на
сколько |
случайны |
исходные |
данные, т. |
|
е. данные |
|
о средней плотности потока |
спорадических |
метеоров |
||||
и их средней скорости. Эти |
данные [99] |
определены |
||||
как средние |
за 15 |
дней суток наблюдений |
каждого |
|||
месяца. При |
таком |
объеме усредняемых |
эксперимен |
|||
тальных |
данных дисперсией |
измеренного |
среднего |
|||
значения |
Л |
Л |
обусловленной случайностью плот |
|||
b и т^, |
ности падающего метеорного потока и скорости метеор
ных частиц, можно пренебречь. Это значит, в част ности, что всем метеорам данного радианта можно при прогнозе приписать одну определенную скорость vt , являющуюся функцией элонгации радианта от апекса,
при которой |
прогнозируемое |
значение |
численности, |
||||
являющееся |
функцией |
геоцентрической |
скорости |
||||
частиц, |
равно |
среднему |
значению. |
|
|
||
Для метеоров фиксированного радианта зависимость |
|||||||
прогнозируемой численности |
7V от скорости |
ѵ учиты |
|||||
вается |
коэффициентом |
KN , |
представляющим собой |
||||
произведение |
всех |
|
V |
|
|
аналити |
|
множителей, входящих в |
|||||||
ческое |
выражение |
для |
N, |
зависящих |
от |
скорости. |
Следовательно, если плотность распределения ско
ростей |
метеоров |
данного |
радианта р (ѵ), то |
вклад |
метеоров скорости |
ѵ в регистрируемую численность |
|||
будет |
àNv— C-p{v)-KN •Д'и, |
где С—величина, |
зави- |
сящая от среднего значения плотности падающего метеорного потока, геометрических и энергетических параметров трассы, являющаяся постоянной для метеоров данного радианта, регистрируемых в преде-
79
лах элемента объема d^-db метеорной зоны |
ионосферы. |
||||
Полное |
число |
метеоров |
всех скоростей |
данного ра |
|
дианта, |
регистрируемых |
в пределах элемента объема |
|||
ДУѴ = Yt'C'P(V)'KN |
'Ьѵ, |
может |
быть представлено |
||
V |
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в форме Ш=С-КЫ |
, где KN |
=ЦАГд, |
-р(ѵ)-Аѵ~ |
е —среднее значение скоростного множителя KN .
Значение скорости, при котором вычисленное значе ние АТдг равно KN , и есть скорость vt.
Ю 20 30 АО 50 60 70 80 90 WO но 1°
Рис. 18.
Величина vt практически не зависит от параметров трассы, что подтверждается совпадением графиков зависимости ѵг от е, рассчитанных для трассы МО (рис. 18 ѵтр) и радиолокационного случая (рис. 18 ѵ ) . Зависимость ѵ от элонгации с погрешностью, не превышающей 10%, аналитически аппроксимируется выражением
vt = УГ [29-coss + K362 - 292-sin2e]2 + 124,9. (45)
Вклад метеоров данного радианта и скорости в коэф фициент заполнения, обусловленный отражением с пре делов объема dty-db, Д^ = C-KN -\-р\ѵ)-Ьѵ, где ïv —
80
соответствующая средняя длительность метеорных радиоотражений, обратно пропорциональная коэффи циенту диффузии Dx на характеристической высоте. Последняя является функцией скорости метеорной частицы ввиду зависимости характеристической высоты от скорости hx = 82 + 49 \gv — 4,4-lgao r m ) .
Для фиксированного радианта и элемента объема минимальная регистрируемая электронная плотность постоянна, а следовательно h Dx являются
одномерной функцией скорости. Вклад метеоров всех скоростей данного радианта в коэффициент заполне ния, обусловленный отражением с объема dty-dB, фор мально также может быть приравнен вкладу метеоров данного радианта одной фиксированной скорости v't, величина которой может быть определена из равенства:
KN -\-р\ю)-Ью = С>К. Произведенные оценки
V
показывают, что значение v't практически не зависит от оіотѵ, изменение которой лишь смещает всю шкалу характеристических высот, соответствующую распре делению скоростей метеоров данной элонгации е от апекса. Значения ѵ'іф , вычисленные по [102] для разных элонгации, приведены также на рис. 18. Зависимость г/ф от элонгации радианта с максимальной погреш ностью, не превышающей 10%, аппроксимируется в интервале 0 < е < 180° выражением
|
|
ѵ * = |
ѵ |
|
20 |
|
|
|
( 4 6 ) |
|
|
|
|
1 + |
(рад) |
|
|
||
На рис. 18 приведены |
также |
график |
зависимости |
||||||
наибольшей |
|
возможной |
геоцентрической |
скорости |
|||||
метеорных |
частиц от элонгации |
радианта от апекса, |
|||||||
соответствующий |
параболическому пределу |
скорости |
|||||||
метеорных |
частиц, |
т. е. |
гелиоцентрической |
скорости |
|||||
их ѵ г = 42 KMJceK, |
и график |
зависимости |
скорости ѵ \ р |
||||||
от элонгации, |
построенный |
на основе распределения |
|||||||
скоростей |
радиометеоров, |
полученного |
по |
первым |
|||||
наблюдениям |
Андриановым |
Н. С. [101]. |
Величина v'tp |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
аппроксимируется |
выражением |
vtp |
— vt—--^ |
^ • |
IS-395.-6 |
HI |
Для установления степени соответствия результа тов, произведенного по методике 1.2.2 прогноза основ ных параметров метеорного распространения радиоволн экспериментальным данным, были произведены расчеты суточного и сезонного хода численности и коэффи циента заполнения для нескольких экспериментальных метеорных радиотрасс. Была произведена также оценка необходимости учета распределения геоцентрических скоростей метеоров и неравномерности распределения плотности радиантов спорадических метеоров по не бесной сфере.
В целях сокращения времени машинного счета исключено интегрирование по распределению ско ростей путем замены этого распределения эквивалент
ной скоростью ѵг |
и ѵ*е. Расчет |
произведен для |
|||
нескольких моделей средней длительности |
отражений, |
||||
а также |
гипотетической равномерной |
и |
эксперимен |
||
тально полученной |
Ю. А. Пупышевым |
модели |
распре |
||
деления |
плотности |
падающего метеорного |
потока |
выше заданной массы по небесной сфере [99]. На гра фиках рис. 19 приведены экспериментально измерен ные и полученные расчетным путем графики суточного хода коэффициента заполнения для экспериментальной
трассы |
МО |
длиной |
1150 |
км, |
ориентированной |
|
под |
||||||
углом |
28° к |
меридиану |
и |
расположенной |
в |
средних |
|||||||
географических |
широтах. |
Индексом |
„а" |
отмечены |
|||||||||
графики результатов |
прогноза |
для |
модели |
„а", |
в ко |
||||||||
торой |
принято |
значение |
средней |
длительности |
отра |
||||||||
жений |
элементарного |
|
потока |
т. |
= — X |
2 ' s |
e c 2 |
$ |
. |
||||
|
|
|
* |
|
|
|
|
ф ' э |
1 6 « * . Dx |
• (s— |
1) |
Гелиоцентрическая скорость всех частиц принята постоянной и равной параболическому пределу ско рости г>2 = 42 км/сек, т. е. всем метеорам, радианты которых имеют элонгацию s от апекса, приписана геоцентрическая скорость
V = }/^[29-cos е + К422 — 292 sin2 г]2 + 124,9.
Для данной модели наблюдаются следующие суще ственные отклонения результатов расчета от экспери ментальных данных: а) искажена форма суточного хода коэффициента заполнения, т. е. время макси мума и минимума коэффициента заполнения не соот-
82