Вестник МГТУ. 2016, №1.2.

Лебедь О. М. и др. Влияние вспышек на Солнце в марте 2012 г. на профили… 242 Для анализа поведения фазовой и групповой скоростей мы воспользуемся типовыми профилями электронной концентрации из работы [9]. Эти профили выбраны, поскольку проведенное в работе [9] сравнение экспериментальных результатов с расчетами, использовавшими различные численные методы, показало их хорошее соответствие. На рис. 1, верхняя панель, приведены фазовая и групповая скорости распространения электромагнитных возмущений, рассчитанные в рамках модели распространения [5] и модели ионосферы, взятой из [9]. Рис. 1. Фазовая и групповая скорости распространения как функции частоты (вверху) и полоса пропускания фильтра, использованного для выделения диапазона исследуемых частот (внизу) Из рисунка видно, что частотный ход фазовой и групповой скоростей практически одинаков, а групповая скорость всегда превышает фазовую. Предполагая, что частотный спектр сигнала в полосе пропускания изменяется слабо, получим усредненные по полосе фильтра фазовую <υ ph > и групповую <υ gr > скорости, приведенные в табл. 1. Отметим, что усредненные по полосе частот скорости и скорости, вычисленные на центральной частоте, различаются только в четвертом знаке. Таблица 1 Усредненные по полосе фильтра фазовая и групповая скорости <υ ph >, тыс. км/с <υ gr >, тыс. км/с <υ gr >–<υ ph >, тыс. км/с 2(<υ gr >–<υ ph >)(<υ gr >+<υ ph >), % День 244 258 14 5.5 Ночь 268 275 7 2.6 Из таблицы следует, что фазовая и групповая скорости значимо различаются по абсолютной величине, а относительные их отличия малы и составляют 5.5 % днем и 2.6 % ночью. Таким образом, при качественных оценках влияния состояния нижней ионосферы на распространение электромагнитных возмущений можно использовать групповую скорость наравне с фазовой, а при количественных оценках следует приводить результаты измерений групповой скорости к фазовой скорости, поведение которой описывается известными моделями распространения. Измерение групповой скорости распространения естественных импульсных сигналов В обсерваториях Полярного геофизического института "Ловозеро" (67º51´ N, 35°10´ E) и "Баренцбург" (78°04´ N, 14°13´ E) ведутся непрерывные измерения компонент электромагнитного поля в диапазоне частот 0.1–200 Гц. Здесь используется аппаратура, позволяющая с высокой точностью определять времена отсчетов данных [10–11], что необходимо при измерении задержек прихода электромагнитных сигналов на регистрирующие станции. Если источники находятся далеко от регистрирующих станций, а поверхность Земли можно считать плоской, фронт электромагнитного возмущения (атмосферика) на земной поверхности с высокой степенью точности можно аппроксимировать прямой линией. Время распространения возмущения в этом случае вычисляется как τ = l cosφ/υ gr . В нашем случае τ – время запаздывания прихода фронта атмосферика в Баренцбург относительно Ловозера, τ = t BAR – t LOZ , l = 1300 км – расстояние между Ловозером и Баренцбургом, измеренное вдоль дуги большого круга, υ gr – групповая скорость распространения возмущения по волноводу Земля – ионосфера, а φ – угол между вектором Пойнтинга, измеренным в Ловозере, и направлением на Баренцбург вдоль дуги большого круга, соединяющей эти станции. Измерения времени