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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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