Гелиогеофизические исследования в Арктике: сборник трудов всероссийской конференции, Мурманск, 19-23 сент. 2016г. Апатиты, 2016.

Влияние солнечных вспышек на частотыШумановскогорезонанса Значения реальных частот резонатора Земля-ионосфера отличаются от их теоретических значений. Это связано с тем фактом, что поверхность Земли и граница ионосферы не являются идеальными проводниками. Кроме того, ионосфера представляет собой многокомпонентную магнитоактивную плазму, неоднородную как в вертикальном, так и в поперечном направлении. Электронная проводимость D-слоя ионосферы рассчитывалась в приближении низких частот: 1 7(h) = (5) где Ь - высота над поверхностью Земли, т в- заряд электрона, - эффективная частота соударений, электронная концентрация. Распределение электронной концентрации и эффективных частот соударений в D-слое ионосферы для сравнения получены по двум моделям: 1) Общепринятое двупараметрическое экспоненциальное приближение (Wait and Spies, 1964): ( 6 ) (7) (В) (9) 1 'зффШ = 1.86 • 101 і&хр(-0,15Л). Параметры и Д рассчитываются по эмпирической модели (Ferguson, 1980): Др = 74.37 - 8.087 cos г + 5.779 cos &+ 1,213 cos <р - 0,0044 ■ - 6,035 ■ Xs, 8 = 0,5349 - 0,1658 cos г - 0,0854 cos 6 +■0,1296 •A's , m - 0,5 v й , Ф = ----------- где X - солнечный зенитныи угол, ° - географическая широта, 12 - учет сезонных вариаций ( т - номер месяца), - количество солнечных пятен, ^5 - магнитная активность. 2) плазмохимическая 22-компонентная модель нижних слоев ионосферы, разработанная в ИДГ РАН На рис.1 приводится сравнение дневных и ночных профилей электронной концентрации. Наблюдается абсолютное количественное и качественное расхождение профилей ночной стороны Земли. Профили дневной стороны совпадают только на высотах 70-100 км. Н»чмы* профили - Д*уп*рви*тр*тс\«* мод*ль — Пя*»м«итт*и* «в.д«л* / 1 3.30!-g •м» -Щ "1 Рисунок 1. Сравнение профилей электронных концентраций по двум моделям: для дневной стороны Земли (слева), для ночной стороны Земли (справа). Результаты Расчеты проводились в пакете COMSOL Multiphysics® при помощи решателя MUMPS, на 28 ядерном компьютере с объемом ОЗУ 256 Гб. Получены параметры Шумановского резонанса по двум моделям при отсутствии ионосферных возмущений. Как видно из табл. 1, плазмохимическая модель D-слоя дает собственные частоты и добротности, близкие к эксперименту, в то время как двупараметрическая модель позволяет получить лишь приблизительную оценку. / / / Т -------------------г------------------J ----------------- Г -----------------Г г 4Ѳ со эо to h. km 16