Вторая региональная летняя научная школа молодых ученых-космофизиков, посвященная 50-летию радиофизических наблюдений на полигоне «Ойбенкёль»

Изменение эффективной высоты волновода Земля-ионосфера на радиотрассах Хабаровск – Якутск и Австралия – Якутск при регистрации внезапных фазовых аномалий в октябре – ноябре 2021 г

5 авг. 2022 г., 16:50

10 м

каб. 200, зал ученого совета (ФГБУН ФИЦ «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера СО РАН)

Приборы и техника эксперимента, прикладные задачи Стендовые доклады

Докладчик

Г-н Алексей Анатольевич Корсаков (Институт космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера Сибирского отделения Российской академии наук)

Описание

В г. Якутске (62,02 N, 129,70 E) проводится регистрация сигналов радионавигационных передатчиков диапазона очень низких частот (ОНЧ: 3-30 кГц). В радиосигналах передатчиков, расположенных вблизи Хабаровска (система РСДН-20, 50,07 N, 136,61 E, частота 11,904 кГц) и на Северо-Западном мысе Австралии NWC (21,81 S, 114,17 E, частота 19,8 кГц) в период рентгеновских вспышек на Солнце с 26 октября по 2 ноября 2021 года зарегистрированы внезапные фазовые аномалии (ВФА). Уменьшение фазовой задержки ОНЧ радиосигнала при ВФА можно трактовать как уменьшение эффективной высоты волновода Земля – нижняя ионосфера. Известно, что при распространении ОНЧ радиосигнала на частоте около 10 кГц в дневных условиях по радиотрассам протяженностью более 2000 км преобладает первая (младшая) мода. На радиотрассе меньшей протяженности Хабаровск – Якутск (1400 км) в дневное время отмечено понижение фазовой задержки при ВФА. Приемник и передатчик находятся в близких часовых поясах, на радиотрассе легко выделить интервал времени без прохождения границы день-ночь. Для описания ВФА радиосигнала 11,904 кГц на радиотрассе Хабаровск – Якутск в дневное время модами высших порядков можно пренебречь.
При условии одномодового распространения, использована зависимость изменения эффективной высоты волновода:
(1)
где Δφ – изменение фазы ОНЧ радиосигнала при ВФА (градусы), R – радиус Земли (км), λ – длина волны (км), d – протяженность радиотрассы (км), hn – средняя высота ионосферы (70 – 74 км). В расчетах значение hn было принято за 72 км. Радиус Земли определен путем усреднения значений, найденных по широтам соответствующим участкам трассы с разрешением 200 км, используя модель референц-эллипсоида WGS 84.
Методом наименьших квадратов определены коэффициенты линейной зависимости изменения эффективной высоты волновода Земля – ионосфера на радиотрассах Хабаровск – Якутск и NWC – Якутск от логарифма произведения интенсивности потока рентгеновского излучения Солнца P на усредненный вдоль трассы распространения косинус зенитного угла Солнца X.
Линейная зависимость изменения эффективной высоты волновода Земля – ионосфера на радиотрассе Хабаровск – Якутск представлена в виде:
. (2)
При этом коэффициент детерминации R2 = 0,89.
Линейная зависимость изменения эффективной высоты волновода Земля – ионосфера на радиотрассе NWC – Якутск представлена в виде:
. (3)
Коэффициент детерминации R2 = 0,78.

Работа выполнена в рамках государственного задания (номер госрегистрации № 122011700182-1).