Анализ данных измерений искусственного оптического свечения ионосферы
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
45 LT с частотой волны накачки f0 = 4,3 МГц. Луч передающей антенны стенда Сура был ориентирован вертикально в зенит. Временная последовательность интенсивности свечения имеет вид, представленный на рисунках 14а,б.
Рис.14. Временная последовательность интенсивности свечения в условных единицах по данным фотометров за 16 марта 2010 г.
Во время наблюдений 16.03.10 г. состояние атмосферы и ее прозрачность не были постоянны, и через поле зрения фотометров случайным образом сносились ветром области легкой облачной дымки, из-за чего в сигналах фотометров наблюдались заметные вариации (мерцания), часто превышающие по своей амплитуде величину искусственного оптического свечения. На рисунке 15 показан сеанс(19:43-19:48 LT) за 16 марта.
Рис.15.1. T = 19.43.03 LTРис.15.2. T = 19.43.18 LTРис.15.3. T = 19.43.33 LT
Рис.15.4. T = 19.43.48 LTРис.15.5. T = 19.44.03 LTРис.15.6. T = 19.44.18 LT Рис.15.7. T = 19.44.33 LTРис.15.8. T = 19.44.48 LTРис.15.9. T = 19.45.03 LTРис.15. Последовательность изображений в течении одного цикла (19:43-19:48 LT) за 16 марта 2010 г.
Здесь несложно отметить движения нескольких пятен с запада на север, что соответствовало перемещению облаков по небу. Появление облаков хорошо различается также на рисунке 14, где период времени соответствующий рисунку 15 наблюдается сильные флуктуации интенсивности свечения как в красной, так и в зеленой линиях. В следующих сеансах (с 19:49 до 20:07 LT) наблюдался плотный облачный покров и анализ данных стал абсолютно невозможным.
Рисунок 16 представляет последовательность снимков ночного неба в красной линии атомарного кислорода, зарегистрированных в конце 1.5-минутных сеансов воздействия на ионосферу с 20:07 по 20:31, когда облака рассеялись. Здесь видно, что возбуждается свечение в красной линии более интенсивное, чем в измерениях 15 марта.
Рис.16.1. T = 20.08.18 LTРис.16.2. T = 20.14.18 LT Рис.16.3. T = 20.20.19 LTРис.16.4. T = 20.26.19 LTРис.16. Временная последовательность портретов ночного неба за 16 марта 2010 г.
Рисунок 17 представляет собой последовательность изображений, демонстрирующих эволюцию и распад пятна искусственного свечения в красной линии в течении одного 6-минутного цикла, полученная в 20:07-20:13 LT 16 марта 2010 года. Фоновый рисунок (темновой файл) был записан в 20:06 LT. Данные фотометров для этого сеанса представлены на рисунке 18. На рисунках 16 и 17 отчетливо видна неоднородная по области засветки структура пятна свечения и по-прежнему, как и 15 марта, наблюдаются вытянутые приблизительно вдоль магнитного поля структуры, которые в конце сеансов квазинепрерывного воздействия становятся менее ярко выраженными.
Рис.17.1. T = 20.07.03 LTРис.17.2. T = 20.07.18 LTРис.17.3. T = 20.07.33 LT Рис.17.4. T = 20.07.48 LTРис.17.5. T = 20.08.03 LTРис.17.6. T = 20.08.18 LT Рис.17.7. T = 20.08.33 LTРис.17.8. T = 20.08.48 LTРис.17.9. T = 20.09.03 LT Рис.17.10. T = 20.09.18 LTРис.17.11. T = 20.09.48 LTРис.17.12. T = 20.10.18 LTРис.17. Последовательность изображений в течении одного цикла(20:07-20:13 LT) за 16 марта 2010 г.
Рис.18. Зависимость от времени интенсивности свечения в условных единицах в красной и зеленой линиях атомарного кислорода в сеансе 20:06-20:12 по данным фотометров за 16 марта 2010 г.
На рисунке 18 хорошо видно, что наряду с заметным увеличением интенсивности свечения в красной линии (приблизительно 10-11% от фонового) имеет место также меньшее по величине (на 4-5% от фона) увеличение интенсивности свечения в зеленой линии. Это увеличение вряд ли можно рассмотреть без специальной обработки на рисунке 14а. Для уменьшения шумовой дорожки по сравнению с рисунком 14 было проведено усреднение по времени с интервалом 100 мс, а также текущее усреднение с окном 1 с. Следует отметить, что в более ранних экспериментах на стенде Сура зеленая линия квазинепрерывного нагрева не наблюдалась. Всего за 2 дня наблюдений (15 и 16 марта) увеличение зеленой линии наблюдалось в четырех сеансах квазинепрерывного воздействия. Во время наблюдений 17 марта при наклонном воздействии, а также при вертикальном воздействии во время импульсного воздействия, свечение в зеленой линии не зарегистрировано.
4.3 Результаты эксперимента 17 марта 2010 г.
Луч передающей антенны стенда Сура 17 марта был наклонен на юг на 12 к югу от вертикали в плоскости магнитного меридиана. С учетом рельефа местности, центральный луч диаграммы направленности стенда Сура оказывается на 14 к югу. Центр представленных ниже портретов ночного неба соответствует прямолинейной проекции луча стенда и, таким образом, отклонен на 14 к вертикали. Рисунок 19 показывает зависимость интенсивности свечения в красной линии от времени, полученной с помощью фотометра, после устранения заходного тренда.
Рис.19. Временная последовательность интенсивности свечения в условных единицах по данным фотометров за 17 марта 2010 г.
Видно, что во время 2-х минутных сеансов воздействия интенсивность свечения не достигала стационарного уровня. Во время 3-х минутных циклов стационарный уровень достигался.
Рисунок 20 представляет собой последовательность снимков ночного неба в красной линии атомарного кислорода, зарегистрированных в конце 2-минутных сеансов воздействия на ионосферу. Рисунок 21 - в конце 3-х минутных сеансов.
Рис.20.1. T = 19.56.45 LTРис.20.2. T = 20.02.45 LTРис.20.3. T = 20.08.45 LT Рис.20.4. T = 20.14.45 LTРис.20.5. T = 20.20.45 LTРис.20.6. T = 20.26.45 LT
Рис.20.7. T = 20.32.45 LTРис.20.8. T = 20.38.45 LTРис.20.9. T = 20.44.45 LT Рис.20.10. T = 20.50.45 LTРис.20.11. T = 20.56.45 LTРис.20.12. T = 21.02.46 LTРис.20. Временная последовательность портретов ночного неба за 17 марта 2010 г. через 2 мин. после начала нагрева.
Рис.21.1. T = 20.33.45 LTРис.21.2. T = 20.39.45 LTРис.21.3. T = 20.