Файл: Курганов Р.А. Прогнозирование наклонного рассеивания радиоволн метеорными ионизациями.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.06.2024

Просмотров: 72

Скачиваний: 0

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

один раз — 13 апреля 1969 г. На рис. 63 приведены распределение максимальных амплитуд за весь цикл март — апрель 1969 г., соответствующее нормальному распространению, и за интервал с 4 часов до 16 часов 13 апреля 1969 г., соответствующее аномалии распро­ странения.

I-средни ій апрель <969г -Акр'^2икА

05 <0 Eg à in* б)

Рис. 63.

Величина аномального уменьшения критической амплитуды Акр равна 6,5 дб. Динамику развития РСА

показывает приведенный на рис. 64 график сопостав­ ления нормированной численности зарегистрированных метеоров с параметрами ионосферы.

1

Трасса

Си

 

 

/лил

Салсхара

 

 

I м ru)

 

 

P*P

 

 

 

 

 

JX.

 

 

//Hirt

т—I—I—г -т—1—i—I—I—I—I—i—r-

 

 

ЩГЦ)

Норцльск

 

 

MoS) / = 32wu

Норильск

 

 

At,

•}Z»ru

Салехард

 

 

t"rU)

Салехард

 

В

ms

 

П

 

 

 

П

 

в

 

T—i—t—r- . .

 

 

Норильск л_

 

 

 

 

U I I—I—I—I—1 1 1 Г-!—I—I Г~r— 1—I—I—I—I—[—I—I—I—I—I—I

T-r-T 1—Г-(MDB)

$

42 48 24

S

42 4S ti, S ft

48 24 g П

18 IM

40.ÏSS

ІІШ

П.Ш

ПЛ.69

 

 

 

 

Рис.164.

 

 

170

Кроме случаев аномального уменьшения числен­ ности, на трассах МРР отмечены периоды аномаль­ ного увеличения численности за счет увеличения вклада сигналов ионосферного рассеивания. Наблюдае­

мые на

трассах

СП и КН

ионосферные

отражения

можно

отнести к

сигналам

S и Е типов,

описанных

в работах [134—136]. Сигнал 5-типа

наблюдается на

обеих метеорных

трассах. На трассе

КН 5 отражения

существуют регулярно в зимнее время (декабрь — фев­ раль). Суточный ход амплитуды S отражений следует

временному ходу f0E,

среднее

значение

амплитуды

в максимуме суточного

хода (12—14 я) порядка 2 мкв.

При этом критическая

частота

слоя Е

равна 3 мгц.

Основные суточно-сезонные вариации 5 отражений на трассе СН аналогичны вариациям на КН. Среднее значение амплитуды сигнала в максимуме суточного хода порядка 0,2 мкв. Кроме 5-отражений* на трассе СН наблюдаются отражения А типа (авроральные). Суточно-сезонные закономерности Л-отражений ана­ логичны соответствующим закономерностям комплек­ са авроральных явлений. Сезонный максимум —в период

равноденствий, суточный — вблизи

полуночи. Среднее

значение

амплитуды 0,15—0,2 мкв.

 

один раз 18 де­

Сигнал

Е типа наблюдался всего

кабря 1967 г. и только на

трассе

КН. Длительность

сигнала — порядка 3 часов,

среднее

значение ампли­

туды в максимуме ~~ 3 мкв.

 

 

 

99.9 чH

90 А

50 А

Ю

-

5

-

0.15 03 D.6 12 ?А 4.7 А(мкб)

Рис. 65.

171

На рис. 65 приведено типичное распределение мгновенных амплитуд S отражений на трассе КН, которое как и для обычного ионосферного рассеяния— нормально логарифмическое.

Для наиболее ярких периодов аномального умень­ шения численности на трассах МРР была проведена проверка закона распределения численности отраже­ ний. Гипотеза Пуассоновости для аномального распро­ странения принимается по х2 критерию с Р ~ 9 0 % в интервалах времени до 4 часов. Таким образом, во время аномалий изменяется не форма закона распре­ деления численности, а его параметр, т. е. среднее значение регистрируемой численности. Заметного изменения других параметров, характеризующих ме­ теорное распространение радиоволн, не обнаружено.

§ 4.3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ АНОМАЛИЙ МЕТЕОРНОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН

Метеорное распространение радиоволн в интервале времени Д/ является аномальным, если выборки из отраженных от метеорных следов сигналов за это время принадлежат к генеральной совокупности, отличающейся от генеральной совокупности, соот­ ветствующей нормальному распространению, т. е. отсутствию ионосферных аномалий. Параметром ме­ теорного распространения, наиболее чувствительным к ионосферным аномалиям, является численность регистрируемых отражений, поэтому установление факта аномалии МРР может быть произведено приме­ нением критерия Вилкоксона [137] по числу инверсий числа отражений, зарегистрированных в выборках длительностью Д7\ принадлежащих интервалам ано­ мального и преданомального распространения. Наи­ меньшая длительность выборки, для которой с веро­ ятностью более 95% подтверждается априорная при­ надлежность двух систем выборок одной генеральной совокупности, обратно пропорциональна относитель­ ной дисперсии регистрируемой численности отражений

DNAT

и равна 15

минутам

DNbT

-_

для — — < 0,06 — для ин-

тервалов времени

Д/ = 2

часа.

172

Применение критерия Вилкоксона для анализа экспериментально полученных временных ходов чис­ ленности отражений показало наличие аномалий МРР в 80% из 60 случаев ионосферных аномалий. Напом­ ним, что количество отмеченных при этом визуально аномалий МРР — 46.

P(ÇSup>$Sup)

,

РІ^п/Л Inj)

Sup

 

 

0.6]

 

 

02-\

 

 

J 2 3 ï 5

ôÇSup

02 OA 06 О-в 10 il Іл Ш

 

Рис.

66.

Количественной мерой величины аномалии МРР является отношение средних численностей для интер­

вала

нормального

и аномального

распространения.

Так

как выше было

отмечено, что

закон распределе-

ления численности при аномалиях распространения не

меняется,

т. е. остается Пуссоновским

для

выборок,

взятых на

протяжении до

4 часов одних

суток, то

отношение

средних было

вычислено

методом Боль-

шева [138], дающего границы q% доверительного интервала для отношения средних двух пуассоновских процессов. Предварительно была установлена связь между априорным отношением средних 2-х пуассонов­

ских процессов и д% границами

этого отношения,

а также исследована зависимость

разброса величины

этих отношений от величины выборок. На рис. 66 приведены интегральные распределения 5% довери­ тельных границ для отношения средних, определен­ ного по І5 минутным выборкам, сдвинутым относи­ тельно друг друга на 2 часа и принадлежащим одной генеральной совокупности, соответствующей нормаль­ ному распространению радиоволн.

Рис. 67 показывает отсутствие заметного суточного хода доверительных границ отношения средних, опре­ деленных вышеуказанным методом.

173

 

— август

S0'-

 

 

 

X

---апреле

^

s

априорное

 

 

 

- 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W -

 

 

 

_і

1

--

 

1 —

»

25%

-

 

;

 

 

 

в

50%

 

 

 

 

 

82 /67

ЗН

Ш

£58.

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

G7.

 

 

Рис. 68.

 

 

На рис. 68 приведена зависимость разброса

величин

отношения

средних,

определенного по двум выборкам

как ? = К?В '£Н ,

где £в , £н —верхняя

и нижняя

границы

этого отношения, от величины объема этих выборок. Для всех случаев аномалий МРР, отмеченных по кри­ терию Вилкоксона, по величине отношения средних \

были

вычислены

соответствующие величины

Показа­

 

 

ла

'g ?

1

 

теля

поглощения

радиоволн / . = - ^ — .

и

прове-

 

 

 

\ge

ï — s

 

дено

сопоставление полученных

значений ГА

с вели­

чиной показателя поглощения Г'А, вычисленного по соответствующим показаниям риометров Г°А.

^ ^ ( y j ^ s e c c p ,

где а = 0,42 — коэффициент, учитывающий зависимость

поглощения от

геомагнитной

широты.

 

 

Результаты

сопоставления

ГА

и

Г'А

для

случаев

AZA, отмеченных одновременно

в

Норильске и Са­

лехарде, позволяют установить

связь

между

погло­

щением, существующим на трассе, и риометрическим

поглощением в виде ГА = 0,75ГА . Значение коэффи­ циента 0,75 близко к величине 0,8, полученной Бейли для случаев аномалий на трассах УКВ-рассеяния [139]. С учетом вышеизложенного, прогноз аномалий погло­ щения МРР, например типа II, может быть проведен по следующей схеме. [140].

1. Для трассы с заданными параметрами по методу, изложенному в 1.2.2 или 1.2.3, прогнозируется суточ-

174

ный ход N0(tjr,

W), где / — месяц года, tr— время

суток.

II. Рассчитывается поправка &Гр(ім, tn W), учиты­ вающая изменение поглощения, прогнозируемого для трассы относительно поглощения, существовавшего в момент определения плотности падающего потока, используемого в прогнозе

дгр ('„. '„ W) = 0,005- fl -

,

(62)

где fE — критическая частота слоя Е для широты [99], соответствующая среднему числу Вольфа (W) за 1964—1966 гг., / £ — значение критической частоты для прогнозируемой трассы и прогнозируемого вре­

мени.

III. По координатам средней точки трассы опреде­ ляется номер авроральной зоны [141] и соответствую­ щий этой зоне суточный ход величины аврорального поглощения AZA на частоте \Mfiz, т. е. величины

Лоб(^м> О -

IV. По формуле !A(tM,

t,)=

(f + fLy

про"

изводится

пересчет Аяоб(іи,

tr)

в величину поглощения

rA{tu, tr),

наблюдаемого

на трассе МРР с заданными

параметрами.

 

 

 

 

V. Искомый суточный ход будет иметь вид

 

N(tHJ„

W) = N0(tu,

t„

Г ) е х р [ - 1 , 5 { Д Г р ( / н , д

+

 

+

rA(tH,tr)\].

 

(63)

Остальные параметры МРР могут быть прогнозиро­ ваны в период аномалий МРР по изложенным выше методикам.

Смотрите также файлы