Динамика интегральных характеристик дневной E-F1 долины

Зачатейский, Дмитрий Евгеньевич

Динамика интегральных характеристик дневной E-F1 долины тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Зачатейский, Дмитрий Евгеньевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Алматы МЕСТО ЗАЩИТЫ

1998 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.03 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Динамика интегральных характеристик дневной E-F1 долины»

Автореферат диссертации на тему "Динамика интегральных характеристик дневной E-F1 долины"

Министерство науки - Академия наук Республики Казахстан Институт ионосферы

Динамика интегральных характеристик дневной Е-^ долины.

(по данным метода вертикального зондирования).

Специальность: 01.04.03 - Радиофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

РГ6 од

УДК 550.388.2

с 1сг! й

На правах рукописи

Зачатейский Дмитрий Евгеньевич

Республика Казахстан

Алмагы 1998 г.

Работа выполнена

в Институте ионосферы Министерства Науки - Академии Наук Республики Казахстан.

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук, доцент Постоев Ю.К. Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Козин И.Д. кандидат физико-математических наук, Жумабаев Б.Т.

Ведущая организация:

Сибирский физико-технический институт им. В.Д. Кузнецова.

Защита состоится «7»октября 1998 г. в 14 ч. 30 мин. на заседании регионального диссертационного совета Д 53.03.01 при ИИ МН-АН РК по адресу: Республика Казахстан, 480068, г. Алматы, Каменское плато, Институт ионосферы МН-АН РК.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института ионосферы МН-АН РК

Автореферат разослан_¿-^¿'>¿1998 г.

Ученый секретарь регионального диссертационного совета кандидат физ, - мат, наук, доцент

Б. А. Туркеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. До настоящего времени одной из наименее изученных частей ионосферы Земли является область пониженной ионизации между Е и Р областями (так называемая Е - Р «долина»), расположенная в диапазоне высот 100 - 160 км ночью и 100 - 120 км днем. «Долина» играет определяющую роль в сверхдальнем волноводном распространении радиоволн коротковолнового диапазона. Актуальным является и изучение динамических процессов, вызывающих изменения концентрации составляющих «долину» ионов (в основном NО(3/). Эти исследования необходимы для контроля изменений концентрации нейтральной компоненты атмосферы - N0, играющей важную роль в тепловом и ионизационном балансах нижней термосферы.

Недостаточная изученность "долины" связана, прежде всего, с отсутствием регулярных исследований данной области высот на основе использования наиболее распространенных способов зондирования ионосферы. Для методов импульсного радиозондирования (вертикального, наклонного, возвратно-наклонного) главной проблемой является неоднозначность решения обратной задачи (определения параметров ионосферы по регистрируемым характеристикам радиосигнала). Измерения с помощью ИСЗ не проводятся, так как минимально возможная высота пролета спутников превышает верхнюю границу области высот «долины». Поэтому большая часть информации о высотном распределении электронной концентрации - И(г) и других процессах, происходящих на высотах «долины», получена на основе эпизодических измерений, проводимых в ограниченном числе пунктов с помощью геофизических ракет и установок некогерентного рассеяния радиоволн. Все это определяет актуальность поиска новых способов измерения ионосферных параметров на высотах «долины», которые необходимы как для решения задач по диагностике состояния «долины», так и исследования протекающих в ней процессов. Метод вертикального зондирования (ВЗ), является, как известно, наиболее распространенным и относительно недорогим. Однако, существующие методы решения обратной задачи ВЗ направлены, как правило, на получение из ионограмм любого физически реализуемого Л^-профиля, который позволил бы с требуемой для радиосвязи точностью рассчитывать характеристики радиосигнала. Получаемый таким образом А^-профиль может значительно отличаться от реального распределения N(2), что не дает возможности изучения динамических процессов, происходящих на высотах «долины». Таким образом, задача определения новых ионосферных параметров, однозначно связанных со значениями регистрируемых при вертикальном зондировании характеристик радиосигнала и описывающих динамику изменений электронного содержания на данных высотах продолжает оставаться актуальной.

Цель работы. Повышение информативности метода ВЗ в диагностике дневной E-Fi «долины» для исследования динамики характеристик ионосферы, связанных с интегральным электронным содержанием (ИЭС) в данной области высот.

Научная новизна работы определяется новым подходом к решению обратной задачи ВЗ; введением новых интегральных параметров «долины» и полученными впервые результатами исследования динамики их поведения.

Теоретическая и практическая ценность работы состоит в том, что её результаты можно использовать как для организации исследований дневной E-Fi «долины» и динамики ее интегральных характеристик на основе регулярных измерений, проводимых на мировой сети ионосферных станций, так и для коррекции ионосферных моделей по данным метода ВЗ.

Личный вклад соискателя. По материалам диссертации опубликовано в Казахстанских, Российских и международных изданиях 8 работ, выполненных при равном вкладе соавторов. Все положения диссертации, касающиеся технических возможностей аппаратуры вертикального зондирования, разработаны соискателем. Им проведена обработка результатов модельных и реальных экспериментов и предложен новый подход к решению обратной задачи вертикального зондирования, разработаны алгоритмы и программы по определению интегральных параметров «долины», предложен новый ионосферный параметр определяемый из ионограмм ВЗ и связанный с ИЭС в «долине».

Положения, выносимые на защиту:

1. Способ решения обратной задачи вертикального зондирования (03 ВЗ) с определением интегральных характеристик Е - Fi «долины».

2. Метод контроля динамики среднего отношения основных компонент ионного состава в дневной «долине» по данным ВЗ.

3. Результаты экспериментальных исследований динамики интегральных характеристик дневной «долины».

Апробация работы. По основным результатам диссертационной работы опубликовано 8 работ в казахстанской, российской и зарубежной печати. Результаты работы представлялись на Международной конференции по физике солнечно-земных связей (Алматы, 1994 г.), Международном симпозиуме "Мониторинг окружающей среды и проблемы солнечно-земной физики, посвященный 60-летию регулярных ионосферных исследований в России" (Томск, 1996 г.), на совещании Joint COST/IRI Workshop "New Developments in Ionospheric Modelling and Prediction". (Institute of

Atmospheric Physics, Kuhlungsbom, Germany,1997), научных семинарах Института ионосферы МН-АН РК.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения и приложения. Диссертация содержит 133 страницы машинописного текста, 26 иллюстраций, 8 таблиц, 74 ссылки на использованные источники.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении аргументируется актуальность настоящей работы, формулируется ее цель, поясняется научная новизна, теоретическая и практическая ценность диссертации, показана связь данной работы с другими научно-исследовательскими работами и программами, представлены положения, выносимые на защиту, даны структура и объем диссертации, кратко описано содержание проведенных исследований.

Первый раздел диссертационной работы посвящен доказательству возможности диагностики интегрального состояния области пониженной электронной концентрации между Е и Fi областями дневной ионосферы (Е-Fj «долины») методом ВЗ. В первом подразделе представлен обзор имеющихся данных о «долине», где приведены специфические особенности поведения электронной концентрации и ионного состава в данной области высот. Изложена проблема, существующая при пересчете высотно-частотных характеристик (ВЧХ), определяемых методом ВЗ в N(z)~профиль и существующие способы ее решения. Показано, что, хотя большинство авторов и отмечают в своих работах наличие в ВЧХ информации о «долине», исследования динамики интегральных характеристик «долины» до настоящего времени не проводились.

В подразделе 1.2.1. определены предлагаемые автором интегральные параметры «долины», а также экспериментально измеряемые характеристики отраженного от ионосферы сигнала ВЗ, по регистрации которых и проводились исследования характеристик, связанных с ИЭС в «долине».

Предложены следующие интегральные параметры «долины»:

• интегральное электронное содержание:

*эд =}*(*) А , •i

где ze- высота максимума слоя Е, гд - высота верхнего уровня «долины».

прозрачность :

Ы=ыэп-изд

где N3ii=Ne(zji-ze), Ne - значение электронной концентрации в максимуме слоя Е;

• среднее значение N

Мэл

N ср =1 i •

В качестве измеряемой характеристики отраженного от ионосферы сигнала ВЗ выбран групповой путь Р, как параметр, измеряемый всеми существующими в настоящее время ионосферными станциями (ионозондами).

Для обоснования возможности организации исследований интегральных параметров по измеряемым значениям Р, и выработки требований к необходимым для этого техническим средствам зондирования ионосферы проведено моделирование эксперимента по ВЗ с использованием международной справочной модели ионосферы ПИ. Это нашло отражение в подразделе 1.2.2. В результате модельных расчетов установлен диапазон частот зондирования, на котором получаемые в результате измерений высот-но-частотные характеристики ионосферы наиболее информативны для целей диагностики «долины» (от частоты fji до частоты, превышающей её на 0,1 МГц). Определено желательное частотное разрешение технических средств, используемых для зондирования ионосферы, (10 кГц).

Показано, что для невозмущенной ионосферы, описанной моделью IRI, при соблюдении данных требований к проведению эксперимента возможно измерение интегральных характеристик «долины» в 97.5% случаев от общего числа рассчитанных для дневных условий ВЧХ. В случае, когда эксперимент и первичная обработка ионограмм выполнены по действующим в настоящее время стандартам Международного радиосоюза (International Union of Radio Science - URSI) указанный процент снижается до значения 46.9%.

В подразделе 1.3. приводится решение обратной задачи ВЗ с определением интегральных характеристик «долины», основанное на применении значений трех частот )] и соответствующих им групповых путей выбранных на нисходящей ветви обыкновенной компоненты ионограммы после разрыва в окрестности критической частоты Е слоя. При этом гц, Ы(г) и значения групповых путей до высоты 2е считаются известными, а выше

профиль электронной концентрации N(2) разбивается на участки, описываемые функциями, допускающими точное вычисление Р. В «долине» N(2) представляется двумя экспоненциальными функциями, сшивающимися в минимуме «долины». Высота минимума предполагается произвольной. Основание Р области описывается параболической или линейной зависимостью N(2).

В первом случае (параболического представления основания Р области) для группового пути в долине и основании Р слоя (Л) записывается система из трех уравнений с 4 неизвестными

где zaf0~ параметры параболического распределения N(z), fM - плазменная частота в минимуме «долины». Коэффициенты A¡, R¡, представляются аналитическими выражениями с учетом сшивания N(z) в минимуме и верхнем уровне «долины».

Данную систему уравнений можно свести к алгебраическому уравнению с разделяющимися переменными/* fu, решение которого определяет множество распределений N(z), формирующих один и тот же участок ионо-граммы для области частот отfE до наибольшей используемой частоты Д и позволяют получить зависимости интегрального электронного содержания в долине - Иэд от высоты верхнего уровня «долины» - 2д и «прозрачности долины» - Д/ от ее относительной глубины - (f¿fM-i).

Во втором случае (для линейного представления N(z) в основании F слоя) соответствующая система определяется двумя уравнениями с 3 неизвестными -fu, 2д, 8(угловой коэффициент):

Решение этой системы уравнений позволяет построить аналогичные зависимости Мэд(гд), .

При решении обратной задачи ВЗ по модельным и экспериментальным ионограммам получено, что данные зависимости практически линейны. Это дало основание:

1). Ввести новый ионосферный параметр

(*Д -ZB4(fEJu,f,)4Zo -z^WM^Pi > 0)

(2)

А/

представляющий собой отношение «прозрачности долины» к её относительной глубине, который можно считать одинаковым для всех возможных «долин», получаемых при решении обратной задачи. Данный параметр может служить индикатором интегрального состояния «долины» на момент измерения ионограммы, а его динамика отражает изменчивость ионосферы во времени и позволяет контролировать процессы в «долине» на основе ионосферных данных, полученных методом ВЗ.

2). Определять из ионограммы значение Иср и исследовать методом ВЗ динамику поведения во времени данного параметра.

В подразделе 1.4. представлены результаты проверки указанного способа решения обратной задачи. Для проверки использовались:

ионограммы, рассчитанные методом характеристик из экспериментальных Л^-профилей с «долинами». Исходные профили были измерены методом некогерентного рассеяния радиоволн;

• данные комплексного наземно-космического эксперимента. Последний заключался в запуске геофизических ракет, измерявших высотное распределение электронной концентрации и одновременном измерении ионосферных параметров методом ВЗ.

Результаты проверки подтверждают возможность определения, предложенного автором, параметра К по ионограммам вертикального зондирования.

Второй раздел диссертационной работы посвящен использованию метода ВЗ для контроля динамических характеристик «долины». Все исследования проводились моделированием эксперимента по ВЗ, при котором по модельному распределению N(2) методом характеристик вычислялись значения группового пути сигнала ВЗ, использовавшиеся далее для определения интегральных характеристик «долины». Распределение электронной концентрации в ионосфере задавалось согласно модели Ш1, причем использовались различные варианты этой модели.

В подразделе 2.1. показана возможность контроля характеристик дневной Е-Р] «долины», связанных с ее ИЭС. Получены зависимости К и Мер от времени, определенные:

• непосредственным интегрированием модельных профилей электронной концентрации;

• вычислением данных параметров из соответствующих ионограмм. Показано, что определенные из ионограмм временные зависимости К и ИСр качественно правильно описывают динамику данных параметров, заложенную в модели. Максимальные количественные расхождения между

значениями указанных параметров, определенных двумя способами, составили: для К - 15%, для Иср - 2%.

Учет технических возможностей ионозондов, используемых в странах СНГ, по определению действующих высот отражения увеличивает погрешности в определении К до 20% и 30% для исследовательского и сетевого ионозондов соответственно.

Погрешности в определении Л^ мало зависят от точности определения действующих высот и остались неизменными.

Подраздел 2.2. содержит описание способа определения динамических

характеристикам, определяющих изменчивость во времени локальных параметров «долины», по изменениям группового и фазового путей (доп-леровской частоты) сигнала ВЗ. Эти параметры, например, в случае измерения Р определяются из решения системы уравнений, получаемой дифференцированием по времени систем (1), (2). Проводится обсуждение способа устранения неоднозначностей при определении коэффициентов в полученной системе уравнений. Точность

определения ^м, ^; из ионограмм, согласно проведенным расчетам, составила 10%. Аналогичные результаты получаются при моделировании эксперимента по измерению доплеровско-го сдвига частоты сигнала ВЗ. Показано, что при наличии технической возможности определения динамики как группового пути Р, так и допле-ровского сдвига частоты, можно оценить динамику указанных параметров и дать объяснение причин изменчивости во времени значений интегрального параметра К. Это позволяет ответить на вопрос: чем определены изменения в значениях К1 Как видно из (3) они могут определяться временными вариациями параметра М\ вариациями относительной глубины «долины», определяемой отношением (/я //м)или изменениями и того и другого.

Решению задачи контроля динамики ионного состава в «долине» посвящен подраздел 2.3. Как известно, основными ионами в области Е являются МУ и О/. Третьими по значению, являются ионы О' . Однако, концентрация ¡О / не превышает 5% и их долей в ионном составе «долины» можно пренебречь. Проблема корректного построения распределения основных ионов МО+, 02+ в области Е-р1 «долины» до сих пор окончательно не решена. Так, например, в последней версии Международной справочной модели ионосферы (Ш1-95) для описания распределения концентрации ионов в области высот «долины» предложены варианты модели, имеющие качественные различия (в одном случае [Ы0+]<[0^/, в другом -/Ш>/0/7).

Основываясь на экспериментально полученной ранее в результате масс-спектрометрических измерений для спокойных условий среднеширотной ионосферы на высотах 110, 120 км зависимости ([N0+J/[02+]) & const, можно предположить, что аналогичное соотношение будет выполняться и для соответствующих (определенных для области высот «долины») средних значений, то есть:

■Из (4) следует, что вычислив Ncp для двух моментов времени (i, j) можно осуществить контроль отношения <рср /' <pc?j по определенному из последовательно полученных ионограмм отношению Ncpj/Ncpi. В данном подразделе также показана возможность контроля отношения <рср, / <pcpj по рассчитанным для тех же моментов времени значений интегрального параметра К.

Максимальные различия между данными, полученными непосредственным интегрированием модельных параметров и определенными предлагаемым способом, не превышают 10%.

Результаты экспериментальных исследований «долины», представлены в третьем разделе работы. Исследования проводились с целью подтвердить выводы, сделанные ранее на основании модельных расчетов. При этом использовался банк ионосферных данных (ВИД), содержащий оцифрованные ионограммы ВЗ.

Описание ВИД содержится в подразделе 3.1где приведены координаты 11 ионосферных станций Казахстана, России, Узбекистана и Грузии, на которых были получены представленные в банке данные. Указаны даты проведения измерений (регулярные мировые дни января, апреля, июля и октября 1976 и 1980 г.г.). Описаны гелиофизические и геомагнитные характеристики дней, в которые проводились измерения (индексы солнечной и геомагнитной активности). Указан общий объем информации, представленной в ВИД (2508 ионограмм).

По ионограммам банка был проведен анализ возможности исследований интегральных параметров «долины». Сопоставление результатов этого анализа, представленных в подразделе 3.2, с данными статистической об-

Ncp х (рср ~ const,

(4)

где

работки, полученными в подразделе 1.2.2., показало их согласованность. Расхождения для обоих рассмотренных случаев, то есть при использовании исследовательского и сетевого ионозондов, не превышают 9.5%. Это позволяет считать результаты, полученные при моделировании эксперимента по ВЗ подтвержденными для реальной ионосферной обстановки.

В подразделе 3.3 представлены результаты исследования динамики интегральных параметров К и Ыср по экспериментальным ионограммам, измеренным в условиях низкой и высокой солнечной активности. Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы:

• динамика интегральной характеристики Ыср качественно соответствует результатам моделирования, полученным в разделе 2. В динамике данного параметра четко наблюдается зависимость от зенитного угла Солнца, и для анализа вариаций электронного содержания в долине необходимо контролировать не временной ход Л^, а временные вариации разности между величиной электронной концентрации в максимуме слоя Е - Л^ и Иср\

• динамика параметра К в большей степени отражает изменчивость ИЭС в «долине». Интервалы между максимальным и минимальным, из зарегистрированных за день, значениями данного параметра превышают 20% (принятую согласно данным подраздела 2.1) зону неопределенности, что доказывает возможность построения динамической картины поведения интегральных характеристик «долины» по ионограммам, полученным на имеющихся ионозондах;

• разброс в определяемых из ионограмм значениях параметра К возрастает с ростом активности Солнца.

В заключении сформулированы основные результаты работы:

1. Разработаны требования к техническим средствам зондирования ионосферы, необходимым для проведения исследований «долины». Показано, что для невозмущенной ионосферы, описанной моделью 1Ш, при соблюдении данных требований к проведению эксперимента возможно измерение интегральных характеристик «долины» в 97.5% случаев от общего числа рассчитанных для дневных условий ВЧХ. Если эксперимент и первичная обработка ионограмм выполнены по действующим стандартам 1Ж81, то регистрация параметров «долины» возможна для 46.9% случаев.

2. Решена обратная задача ВЗ по диагностике интегрального состояния долины, в результате применения которой определен новый ионосферный параметр К, представляющий собой отношение «прозрачности долины» к её относительной глубине. Данный параметр может служить индикатором интегрального состояния «долины» на момент измерения ионограммы, а

его динамика отражает изменчивость данной области высот ионосферы во времени и позволяет контролировать процессы в «долине» на основе ионосферных данных, полученных методом ВЗ.

3. Проведена проверка предложенной методики:

• по ионограммам, рассчитанным из экспериментальных профилей электронной концентрации, измеренных методом некогерентного рассеяния;" ■■'. ■"■■■'■

• по данным комплексного наземно-космического эксперимента, заключавшегося в запусках геофизических ракет, проводивших измерения высотного профиля электронной концентрации, и одновременном ВЗ ионосферы в пункте запуска ракет.

Проверка показала, что определяемые по ионограммам ВЗ значения параметра К отличаются от значений этого параметра, вычисленных по соответствующим (известным из эксперимента) Л^-профилям не более чем на 20%. Это подтверждает возможность определения параметра К по ионограммам вертикального зондирования с указанной точностью.

4. Определена область практического применения предложенных интегральных характеристик «долины» в ионосферных исследованиях. При этом:

• показана возможность контроля динамики характеристик, связанных с ИЭС в «долине». Получены зависимости К и Ncp от времени, определенные непосредственным интегрированием модельных профилей электронной концентрации и вычислением из соответствующих ионограмм ВЗ. При этом, полученные из ионограмм временные зависимости К и Ncp достаточно корректно описывают динамические процессы в ИЭС «долины», заложенные в модели;

■ •

• описан способ определения динамических характеристик f м, . определяющих изменчивость во времени локальных параметров «долины»: /м (значения плазменной частоты в минимуме) и zs (высоты верхнего уровня). Показано, что при наличии технической возможности измерения группового пути и доплеровского сдвига частоты можно оценить динамику указанных параметров;

• предложен способ построения по ионограммам ВЗ динамической картины поведения на высотах «долины» среднего значения отношения ([NO * ]/[О2+]). Разработаны методики построения зависимости этого параметра от времени как с использованием К, так и среднего значения интегрального электронного содержания в долине - Ncp.

5. Экспериментально подтверждены результаты, полученные при моделировании эксперимента по ВЗ. В частности, в результате проведенного по ионограммам БИД анализа возможности исследований интегральных параметров «долины», подтверждено, что при использовании в эксперименте исследовательского ионозонда начальный участок Бг области ионосферы, наиболее информативный для диагностики «долины» регистрируется в 98,6% случаев (согласно модельным расчетам - 97.5%). В случае обработки ионограмм по стандартам 1Ж81 процент пригодных для обработки ио-нограмм: по экспериментальным данным - 37.4%, по модельным - 46.9%. Это различие определяется главным образом наличием на экспериментальных ионограммах неучтенного моделью спорадического экранирующего слоя Е5 и не мешает считать полученные результаты достаточно согласованными.

6. Получены временные зависимости интегральных параметров К и Иср, определенные из экспериментальных ионограмм. Представленная на них динамика К и Мср не противоречит существующим представлениям о динамических процессах, протекающих в ионосферной плазме на высотах «долины». Так максимальные значения параметра К в околополуденное время объясняется известным фактом уменьшения к полудню глубины «долины». Возрастание диапазона дневных изменений в значениях К и Ыср зарегистрированное с ростом активности Солнца, можно объяснить общей тенденцией к увеличению с ростом солнечной активности суточных вариаций большинства ионосферных параметров. Вместе с тем, полученные по экспериментальным данным зависимости К и Мср имеют более сложный характер, чем аналогичные зависимости, полученные по моделям ионосферы, что подтверждает возможность организации исследований возмущенной ионосферы.

Таким образом, отказ от попыток определить по ионограмме ВЗ локальные параметры «долины» и разработка способа определения характеристик, связанных с ИЭС «долины», позволила обосновать возможность проведения исследований динамических процессов, протекающих на высотах «долины», используя наиболее распространенный и относительно недорогой метод вертикального зондирования. Апробация предложенного способа решения обратной задачи вертикального зондирования с использованием ионограмм из банка ионосферных данных, созданного в Институте ионосферы, показала возможность построения динамической картины поведения интегральных характеристик Е-Б, «долины» при различных ге-лиофизических условиях.

менению стандарта по обработке ионограмм используемого в Международной сети ионосферных станций.

Основные результаты исследований, проведенных в ходе работы над диссертацией, опубликованы в следующих работах:

1. Д.Е. Зачатейский, Ю.К. Постоев, Б.В. Троицкий. О диагностике интегрального состояния E-F долины методом вертикального зондирования. // Международная конференция по физике солнечно-земных связей. Тезисы докладов. Алматы, 1994 г., с.52

2. Д.Е. Зачатейский, Ю.К. Постоев, Б.В. Троицкий. Динамика интегрального состояния E-F долины по ионограммам вертикального зондирования. // "Геомагнетизм и аэрономия", т.35, №1,1995 г., с.158 - 162.

Д.Е. Зачатейский, Ю.К. Постоев. Определение динамических характеристик E-Fi долины методом вертикального зондирования.//"Известия АН РК" серия физико-математическая, 1996 г, № 4, с. 70-75.

4. Д.Е. Зачатейский, Ю.К. Постоев. Использование метода вертикального зондирования для контроля интегральных и динамических характеристик E-F долины.// Международный симпозиум "Мониторинг окружающей среды и проблемы солнечно-земной физики, посвященный 60-летию регулярных ионосферных исследований в России". Тезисы докладов, Томск, 1996 г. с. 58-59.

5. D. Е. Zachateiskiy, Yu.K. Postoev. On an opportunity of vertical sounding (VS) method for the control of average ratio [N0+]/[02+] in the daytime E-Fi valley.// Joint COST/IRI Workshop "New Developments in Ionospheric Modelling and Prediction". Abstracts. Institute of Atmospheric Physics, Kuhlungsbom, Germany, 27-30 May 1997, p. 39.

6. G.I. Gordienko, D. E. Zachateiskiy. An ionospheric data base for testing of ionosphere models. .// Joint COST/IRI Workshop "New Developments in Ionospheric Modelling and Prediction". Abstracts. Institute of Atmospheric Physics, Kuhlungsbom, Germany, 27-30 May 1997, p. 15.

7. Г.И. Гордиенко, Д.Е. Зачатейский, Ю.К. Постоев. Экспериментальная проверка методики измерения интегральных характеристик E-F долины //"Известия МН-АН РК", Серия физико-математическая, 1997 г., № 4 с.50 -53.

8. Д.Е. Зачатейский, Ю.К. Постоев "Использование метода вертикального зондирования для контроля динамики поведения интегрального отношения N0+/02+ в области E-Fi долины для невозмущенной ионосферы. //"Известия МН-АН РК", Серия физико-математическая, 1997 г., № 4 с.59 -65.

У9.

Кунд1зп Е-?! алкаптыц интегралдык; сипаттамаларыныц динамикасы (тж зовдтау едос непзнще).

Жер ионосфераныц кунд1зп елшденген ионизацииялык, Е^ "алкдбы" (100-120 км бипспктерде орналаскдн ионосфераныц кдбаты) зерттеледь

Жумыстыц максаты - жаца ьщгай непзвде так зондтау одктщ акпараггылыгын арттыру. Ол аркылы кср1 ссеггп шыгарганда (пркелген радиосигналдардыц сипаттамалар непзвде ионосфералык; параметрлердщ мошн табу) "алкзптыц" параметрлердщ мэндер1 интегралдык, электрондык; к^рамын крлданып табылады. Есепи шешу ушш Т1к зондтау эдю аркылы пркелген ионосфералык, мел1меттер1 математикалык, нобайга келтсртген. Жана К деген параметр белгшенген, оньщ шамасы "алкдптьщ" молд1рл1ктщ пен шартты турдеп терещцктщ кдтынасына тед. Ец алгашкд ретшде "алкапта" кец таралган ТЧО+ мен 02+ иондардьщ орташа мондерщщ динамикалык куй гэрпбш куруы тосш назарга усыныстырылган. Ол К-мен -

параметрлердщ (Ncp - "алкаптагы" электровдардыц у^Рленушщ орташа мот) уакыггык тэуелдшЬсгерщщ непзвде ¡ске келпршген.

Тж зондтау аддс аркылы 11 ионосфералык, станцияларда жуйел1к пен зертгеу ионозондтарда тсркелген мол1меттер бапталган. Олар ушш К мен Мср интегралдык, параметрлердщ уакыттык тоуелдшктер1 енпзшген.

Сонымен, т1к зондтау эдктщ жаца мумкшшшктер1 белгшенген: кундазп Е-Б] "алкапты" бакылау жэне мониторинг етызген кезвде "алкаптагы" динамикалык, процесстерд1 зертгеп оларга тшст1 ионосфералык; нобайларды тузету.

Dynamics of integral characteristics of daytime E-Fi valley, (by data of ionospheric vertical sounding).

The object of the study is the region of the Earth Ionosphere with low electron density N on the heights h = 100 - 120 km (the ionospheric E-Fi valley). The general goal is a raise of information density of the ionospheric vertical sounding method (VS) and generating a new ionosonde's product to give the valley parameters related to the integral electron content (/) in the region. The numerical simulation of the VS method has been carried out to define from VS ionograms ionospheric parameter K that is the ratio of the valley integral electron content I to the valley relative depth. A new algorithm has been proposed to obtain an information about mean electron density (Nmm„) and [N0*]/[02 V dynamics in the valley.

Using ionosonde data from 11 ionospheric station the new algorithm has been tested and, as a result, the examples of the K and Nnean behavior have been obtained. Further studies based on these modeling effort results will give the unavailable before possibility to monitor the daytime E-Fi valley state by the VS methods, to find some ways at a correction of any ionospheric models and to study the dynamical processes taking place on the valley heights.

Подписано в печать 12.08.98. Формат 60x841/16. Бум. тип. № 1. Печать офсетная. Усл.-п. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ 122.

Издательство „Гылым" МЫ—АН РК 480100, Алматы, ул. Пушкина, 111/113

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Зачатейский, Дмитрий Евгеньевич

Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов.

Введение.

1. Интегральные характеристики Е-Fj «долины» и их связь с групповым путем.

1.1. Обзор данных о «долине» и проблемы, связанные с ней.

1.2. Обоснование метода измерения интегральных характеристик «долины».

1.2.1. Выбор параметров «долины» и характеристик отражённого от ионосферы сигнала вертикального зондирования.

1.2.2. Моделирование отклика в групповом пути на вариации параметров «долины».

1.3. Решение обратной задачи вертикального зондирования с определением интегральных характеристик «долины».

1.4. Экспериментальная проверка методики измерения интегральных характеристик E-Fi «долины».

1.4.1. Описание экспериментальных данных.

1.4.2. Проверка методики.

2. Использование метода ВЗ для контроля динамических характеристик «долины».

2.1. Контроль динамики интегрального электронного содержания (ИЭС) в «долине».

2.2. Определение динамических характеристик E-Fi «долины» методом вертикального зондирования.

2.3. Контроль динамики ионного состава в «долине».

3. Экспериментальные исследования «долины».

3.1. Описание экспериментальных данных.

3.2. Анализ возможности экспериментальных исследований интегральных параметров дневной E-Fi «долины».

3.3. Динамика интегральных параметров «долины», полученная по экспериментальным данным.

Введение диссертация по физике, на тему "Динамика интегральных характеристик дневной E-F1 долины"

В течение длительного периода радиофизических исследований ионосферы большая часть информации о ее строении была получена с помощью метода вертикального зондирования (ВЗ). Метод ВЗ и в настоящее время является одним из основных методов исследований, неотъемлемой составляющей системного радиозондирования ионосферы при её глобальном мониторинге. Определяемые по получаемым данным методом высотно-частотным характеристикам ионосферной плазмы (ионограммам) параметры ионосферы широко используются для решения задач физики Солнечно-Земных связей, геофизики и аэрономии, применяются для целей радиолокации, навигации и связи.

Появившиеся в настоящее время возможности автоматизации процесса обработки ионограмм позволяют расширить информативность метода, оперативно получать из ионограмм дополнительную информацию. Международным радиосоюзом (URSI) разрабатываются новые стандарты для обработки ионограмм в мировой сети ионосферных станций, рассчитанные на использование современных средств вычислительной техники [1].

Диагностика области пониженной электронной концентрации между Е и F! слоями ионосферы (E-F! «долины») методом ВЗ до настоящего времени затруднена из-за неоднозначности решения для данной области высот обратной задачи (03) радиозондирования - определения параметров ионосферы по регистрируемым характеристикам радиосигнала. Однако, предлагаемый в настоящей работе способ решения 03 ВЗ позволяет осуществлять контроль за состоянием дневной E-Fi «долины» путём вычисления по измеряемым значениям группового пути зондирующего радиосигнала интегральных характеристик долины, что позволяет проводить исследования динамических процессов, происходящих на высотах долины в дневное время.

Актуальность темы обусловлена важностью исследований динамических процессов, протекающих в «долине» и вызывающих изменения концентрации составляющих «долину» ионов (в основном NO+ и Ог+). Это необходимо для контроля нейтральной компоненты атмосферы - N0, играющей важную роль в тепловом и ионизационном балансах нижней термосферы. Неослабевающий интерес мировой научной общественности к дальнейшему развитию мировой сети ионосферных станций и повышению информативности используемого на большинстве из них метода ВЗ также делает исследования долины данным методом актуальными. Существует потребность поиска новых способов измерения ионосферных параметров на высотах «долины», что необходимо для решения задач, связанных с диагностикой состояния «долины» и исследования протекающих там процессов. Актуальна и разработка способов наиболее корректного решения обратной задачи ВЗ и вытекающего из этого повышения точностных характеристик ионосферных моделей.

Цель работы: Повышение информативности метода ВЗ в диагностике дневной E-F] «долины» для исследования динамики характеристик ионосферы, связанных с интегральным электронным содержанием (ИЭС) в данной области высот.

Цель работы достигнута путем:

1. Решения обратной задачи вертикального зондирования для диагностики интегрального состояния E-Fi «долины».

2. Проведения математического моделирования эксперимента по ВЗ ионосферы для построения динамической картина поведения указанных характеристик.

3. Экспериментальной проверкой разработанного способа определения указанных параметров из реальных ионограмм и сравнением результатов решения обратной задачи с соответствующими экспериментальными данными, полученными другими методами.

Связь данной работы с другими научно-исследовательскими работами и программами. Исследования, представленные в диссертации, проводились в рамках НИР, выполняемой ИИ МН-АН РК, по теме: 01.Н "Экспериментальное исследование и моделирование процессов взаимодействия в околоземном космическом пространстве (ОКП)". Разделы: 01.01.05, 01.02.05 Изучение связей динамики поведения неоднородных, нестационарных ионосферных образований с процессами, протекающими в ОКП и на Солнце по данным вертикального и трансионосферного радиозондирования. Тематика исследований, соответствует тематике Международной Программы «Улучшение качества планирования и работы систем ионосферных телекоммуникаций» (COST 251 Improved Quality of Ionospheric Telecommunication Systems Planning and Operation), в научно -исследовательских работах по которой принимают участие ученые из 22 стран.

Положения, выносимые на защиту:

1. Способ решения обратной задачи вертикального зондирования (ОЗ ВЗ) с определением интегральных характеристик Е - Fi «долины».

3. Результаты экспериментальных исследований динамики интегральных характеристик дневной «долины».

Заключение диссертации по теме "Радиофизика"

Выводы. Таким образом, представленные расчёты показывают возможность построения динамической картины поведения интегрального отношения (р+ в области дневной Е - Fj долины при проведении её мониторинга методом ВЗ. При построении Ne в области долины на основе фотохимической схемы, исходя из условий квазинейтральности Ne = [NO+] + [02 J, оценки поведения средних величин q>*ijq>+j, определенных из ионограмм ВЗ могут быть использованы для проверки правильности получаемого распределения Ne и его динамики. При этом, поскольку ионы 0+ распределены в основном в верхней части долины, то вкладом среднего значения 0+ , определяемого аналогично Ncp можно пренебречь. Исходя из этого, изучение динамики поведения (р+ может оказаться полезным как при исследовании процессов ионообразования, так и для повышения точностных характеристик ионосферных моделей в области высот «долины».

Зависимости <p+ij(р+п , полученные по (29) и (31) на основе данных модели ионосферы IRI-86.

Ф /ф

12 ч. 2.0

1.5

1.0

42 ч. 2.0

1.5

1.0

12 LT, час

Июнь 42 ч. 2.0

1.5

1.0

Сентябрь ю

4 12 ч. 2.0

1.5

1.0

12 LT, час

Декабрь

12 LT, час

Обозначения на рисунке: (•) - динамика поведения величины /ф[2 рассчитанная непосредственно по модели IRI-86; (+) - то же, рассчитанное по (29) и (о) - по (31).

3. Экспериментальные «долин ы» исследования

3.1. Описание экспериментальных данных

Созданный в Институте ионосферы МН-АН РК банк ионосферных данных [73] содержит оцифрованные, согласно рекомендациям URSI [74], ионограммы ВЗ для 11 станций, расположенных на территории Казахстана, России, Грузии и Узбекистана, (таблица 3).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе предложен новый подход к обработке ионограмм вертикального зондирования ионосферы с целью получения методом ВЗ информации о динамике интегральных параметров, связанных с интегральным электронным содержанием в области пониженной электронной концентрации между Е и Fi областями ионосферы (Е - Fj «долины»). В результате моделирования эксперимента по ВЗ с использованием эмпирической модели ионосферы IRI доказана возможность диагностики интегрального состояния E-Fi «долины», получившая подтверждение в ходе экспериментальной проверки по ионограм-мам банка ионосферных данных и данным комплексного наземно-космического эксперимента.

Основными результатами работы можно считать следующее:

1. Разработаны требования к техническим средствам зондирования ионосферы необходимым для проведения исследований «долины» Показано, что для невозмущенной ионосферы, описанной моделью IRI при соблюдении данных требований к проведению эксперимента возможно измерение интегральных характеристик «долины» в 97,5 % случаев от общего числа рассчитанных для дневных условий ВЧХ. Если эксперимент и первичная обработка ионограмм выполнены по действующим в настоящее время стандартам UR.SI, то регистрация параметров «долины» возможно для 46,9% случаев.

2. Решена обратная задача ВЗ по диагностике интегрального состояния долины, в результате применения которой определен новый ионосферный параметр

АI

К = представляющий собой отношение «прозрачности долины» к её относительной глубине. Данный параметр может служить индикатором интегрального состояния «долины» на момент измерения ионограммы, а его динамика отражает изменчивость данной области высот ионосферы во времени и позволяет контролировать процессы в «долине» на основе ионосферных данных, полученных методом ВЗ.

3. Проведена проверка предложенной методики:

• по ионограммам, рассчитанным из экспериментальных профилей электронной концентрации, измеренных методом некогерентного рассеяния;

Проверка показала, что определяемые по ионограммам ВЗ значения параметра К отличаются от значений этого параметра, вычисленных по соответствующим (известным из эксперимента) N(z) -профилям не более чем на 20%. Это подтверждает возможность определения параметра К по ионограммам ВЗ с указанной точностью.

• показана возможность контроля динамики характеристик, связанных с ИЭС в «долине». Получены зависимости К и Ncp от времени, определенные непосредственным интегрированием модельных профилей электронной концентрации и вычислением данных параметров из соответствующих ионограмм ВЗ. Показано, что определенные из ионограмм временные зависимости К и Ncp достаточно корректно описывают динамические процессы в ИЭС «долины», заложенные в модели;

• •

• описан способ определения динамических характеристик-^м, z^, определяющих изменчивость во времени локальных параметров «долины»: fM (значения плазменной частоты в минимуме) и гд (высоты верхнего уровня). Показано, что при наличии технической возможности измерения не только группового пути Р, но и доплеровского сдвига частоты возможно оценить динамику указанных параметров;

• предложен способ построения по ионограммам ВЗ динамической картины поведения на высотах «долины» среднего интегрального значения отношения ([NO+]/[О2+]). Разработаны методики построения зависимости этого параметра от времени как с использованием К, так и среднего значения интегрального электронного содержания в долине - Ncp.

5. Экспериментально подтверждены результаты, полученные при моделировании эксперимента по ВЗ. В частности, в результате проведенного по ионограммам БИД анализа возможности исследований интегральных параметров «долины», подтверждено, что при использовании в эксперименте исследовательского ионозонда начальный участок Fi- области ионосферы, наиболее информативный для диагностики «долины» регистрируется в 98,6% случаев (согласно модельным расчетам - 97.5%). В случае обработки ионограмм по стандартам URSI процент пригодных для обработки ионограмм: по экспериментальным данным - 37.4%, по модельным - 46.9%. Это различие определяется главным образом наличием на экспериментальных ионограммах неучтенного моделью спорадического экранирующего слоя Es и не мешает считать полученные результаты достаточно согласованными.

6. Получены временные зависимости интегральных параметров К и Ncp определенные из экспериментальных ионограмм. Представленная на них динамика К и Ncp не противоречит существующим представлениям о динамических процессах, протекающих в ионосферной плазме на высотах «долины». Так максимальные значения параметра К в околополуденное время объясняется известным фактом уменьшения к полудню глубины «долины». Возрастание диапазона дневных изменений в значениях К и Ncp зарегистрированное с ростом активности Солнца, можно объяснить общей тенденцией к увеличению с ростом солнечной активности суточных вариаций большинства ионосферных параметров. Вместе с тем, полученные по экспериментальным данным зависимости К и Ncp имеют более сложный характер, чем аналогичные зависимости, полученные по моделям ионосферы, что подтверждает возможность организации исследований возмущенной ионосферы.

Таким образом, отказ от попыток определить по ионограмме ВЗ локальные параметры «долины» и разработка методики определения интегральных характеристик электронного содержания, однозначно связанных с измеряемыми значениями отраженного от ионосферы сигнала ВЗ позволила обосновать возможность проведения исследований динамических процессов, протекающих на высотах «долины» используя наиболее распространенный и относительно недорогой метод вертикального зондирования. Апробация предложенного способа решения обратной задачи вертикального зондирования с использованием ионограмм из банка ионосферных данных, созданного в Институте ионосферы, показала возможность построения динамической картины поведения интегральных характеристик E-Fi «долины» при различных ге-лиофизических условиях.

По результатам, полученным в диссертации, возможна организация дальнейших экспериментальных работ по определению динамики интегральных параметров «долины», а также разработка рекомендаций по изменению стандарта по обработке ионограмм используемого в Международной сети ионосферных станций.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Зачатейский, Дмитрий Евгеньевич, Алматы

1. Computer codes for ionogram parameters.// Ionosond network advisory group (INAG). Bulletin No. 61. 1996. P. 32-50.

2. Гуревич A.B., Цедилина E.E. К теории сверхдальнего распространения радиоволн.// Геомагнетизм и аэрономия. 1973. - т. XIII. - № 2. - с.283-288.

3. Борисов Н.Д., Ким Ю.Ю., Цедилина Е.Е. Захват радиоволн, излученных с земли, в ионосферный волновой канал и их выход из канала.// Сверхдальнее распространение радиоволн и модели ионосферы. 1977. - М.: ИЗМИРАН, с.4 -12.

4. Шпионский А.Г. Дальнее распространение радиоволн в ионосфере.// М.: Наука. 1979. - 152 с.

5. Носова Т.Н. Влияние формы и величины межслоевой области на некоторые характеристики распространения радиоволн.// Геомагнетизм и аэрономия. 1974. - т. XIV. - № 4. - с.749-751.

6. Егорова И.Б., Егорова В.Н., Шоя Л.Д. Оценка влияния замены долины её монотонным эквивалентом на определение углов прихода радиоволн.// Распространение декаметровых радиоволн. М.: ИЗМИРАН. - 1975. -с.184 - 187.

7. Гордиенко Г.И., Докучаева А.В. Об исследовании данных вертикального зондирования для описания профиля электронной концентрации в расчётах дальности распространения коротких радиоволн.// М.: № 4181-В88 деп. ВИНИТИ, 1988, 67с.

8. Казачевская Т.В., Иванов-Холодный Г.С. Ракетные данные о поведении электронной концентрации на высотах 100 300 км. // Геомагнетизм и аэрономия. - 1965. - т. V. - № 6. - с.1009-1023.

9. Антонова Л.А., Иванов-Холодный Г.С. Вариации высоты слоя Е и "долины" в дневное время.// Геомагнетизм и аэрономия. 1985. - т. XXV. - № 6.- с.900 905.

10. Антонова Л.А., Иванов Холодный Г.С. Высотный профиль коэффициента рекомбинации в области Е и "долине". // Геомагнетизм и аэрономия.- 1985. т. XXV. - № 6. - с. 1004-1007.

11. Иванов-Холодный Г.С., Нусинов А.А. Образование и динамика дневного среднеширотного слоя Е ионосферы.//М.: Труды ИШ '.- вып. 37. 1979.- 128с.

12. Выборов В.И., Климов Н.Н., Кринберг И.А., Кощелев В.В. Применение адаптивной модели для прогноза пространственного распределения электронной концентрации в среднеширотной ионосфере.// Ионосферный исследования. М.: 1987. - № 43. - с.20-28.

13. Данилов А.Д., Власов М.Н. Фотохимия ионизованных и возбужденных частиц в нижней ионосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.191 с.

14. Smirnova N.V. and Danilov A.D. Rocket data on the D-Region positive ion composition// J. Atmos. Terr. Phys., 1993. V.55.

15. Данилов А.Д., Смирнова H.B. Ионный состав и фотохимия нижней термосферы. 2. Ионный состав D и Е областей. // Геомагнетизм и аэрономия, т. 33, № 1, М., 1993 г, с. 120.

16. Данилов А.Д. Долгопериодные вариации температуры и состава мезо-сферы и термосферы (Обзор)// Геомагнетизм и аэрономия, т.37, № 2, М., 1997 г, с. 1-17.

17. Buonsanto M.J. A Stady of the Daytime E-Fi Region Ionosphere at Mid1.titude // J. Geophys. Res. 1990. V. 95.1 A6. p. 7735.

18. Миртов Б.А., Старкова А.Г. Модель суточных вариаций электронной концентрации на высотах 100 200 км в средних широтах. // Геомагнетизм и аэрономия. - 1976. - т. XVI. - № 4. - с. 642 - 646.

19. Зеленова Т.И. Закономерность вариаций параметров долины между Е и F областями ионосферы.// Препринт № 19 (285). М.: ИЗМИР АН. - 1980. -29 с.

20. Часовитин Ю.К., Шушкова В.Б. Эмпирическая модель вертикальной структуры ночной среднеширотной ионосферы. // Геомагнетизм и аэрономия. 1980. - т. XX. - № 1. - с. 25-28.

21. Часовитин Ю.К., Иванова С.Е., Максимова В.В., Сыкилинда Т.Н. Современные эмпирические модели ионосферы и пути их усовершенствования.// Ионосферные исследования. М.: 1987. - № 42. - с. 38 - 51.

22. Кадухин Г.Ф., Соболева Т.Н. Пространственно-временные вариации узловых параметров Ы(Ь)-профилей невозмущённой ионосферы. // Траек-торные характеристики коротких радиоволн. М.: ИЗМИР АН.- 1978. - с. 130-152.

23. Гуревич А.В., Фищук Д.И., Цедилина Е.Е. Трёхмерная аналитическая модель распределения электронной концентрации. // Геомагнетизм и аэрономия. 1973. - т. XIII. - № 1. - с. 31-40.

24. Соболева Т.Н. Широтная модель распределения электронной концентрации спокойной ионосферы. // Препринт № 16. М.: ИЗМИР АН. - 1973.

25. Bilitza D., The Worldwide Ionospheric Data Base.// NSSDC/WDC-A-R&S April 1989.

26. Rawer K., Ramakrishnan S. and Bilitza D. IRI 1978, Report, International Union of Radio Science (URSI), Brussels, 1978, 75 p.

27. Rawer K., Bilitza D. and Ramakrishnan S.// Rev. Geophys. Space Phys. 1978, 16, p. 177.

28. Bilitza D. International Reference Ionosphere 1990, National Space Science Data Center, NSSDC/WDC-A-R&S 90-22, Greenbelt, Maryland, 1990.

29. Ткачёв Г.Н. О глубине "долины" между слоями Е и F ионосферы. // Геомагнетизм и аэрономия. 1981. - т. XXI. - № 5. - с. 933-941.

30. Островский Г.И. Восстановление ^Ь)-профиля с привлечением данных о полном электронном содержании в столбе.// Геомагнетизм и аэрономия. 1992. - т. XXXII. - № 6. - с. 84-88.

31. Беликович В.В., Бенедиктов Е.А., Гуляева Т.Л., Терина Г.И. Определение профиля электронной плотности по резонансному рассеянию радиоволн и ионограммам вертикального зондирования.// Геомагнетизм и аэрономия. 1979. - т. XIX. - № 6. - с. 1012-1015.

32. Беликович В.В., Бенедиктов Е.А., Гончаров Н.П., Толмачёва А.В. Диагностика ионосферы и атмосферы на высотах области Е при помощи искусственных периодических неоднородностей.// Геомагнетизм и аэрономия. 1995. - т. 35. - № 4. - с. 64 - 82.

33. Ким В.Ю., Шоя Л.Д. К обратной задаче зондирования в ионосферном волноводе.// Теоретическое и экспериментальное исследование распространения декаметровых радиоволн. М.: ИЗМИР АН. - 1976. - с. 104-105.

34. Шоя Л.Д. Некоторые методические особенности решения обратной задачи вертикального зондирования ионосферы.// Распространение декамет-роваых радиоволн. М.: ИЗМИР АН. - 1975. - с. 165-183.

35. Мальцева О.А. Некоторые вопросы корректировки Ы(Ь)-профиля с учётом ненаблюдаемой ионизации ионосферы.// Геомагнетизм и аэрономия.- 1970.-т. X. №5. -с. 915-917.

36. Данилкин, Н.П. Денисенко П.Ф., Соцкий В.В. Расчёт Ы(Ь)-профилей ионосферы методом квадратичного программирования.// Геомагнетизм и аэрономия. 1975. - т. XV. - № 2. - с. 355-357.

37. Данилкин Н.П., Мальцева О.А. Ионосферные радиоволны (теория, алгоритмы, программы).// Издательство Ростовского университета. Ростов-на-Дону. - 1977. - 176 с.

38. Винникова-Гуляева Т.Л. Влияние глубины межслоевой впадины в ионизации на высоты области F.// Геомагнетизм и аэрономия. 1970. - т. X. - № 2. - с. 346-347.

39. Данилкин Н.П., Мальцева О.А., Фаер Ю.Н. Поляризационные ионограммы и расчёт >}(11)-профилей ионосферы.// Геомагнетизм и аэрономия. -1974. т. XIV. - № 4. - с. 636-639.

40. Кадухин Г.Ф., Шпионский А.Г. Метод поиска Ы(Ь)-профилей средствами аналоговой вычислительной техники.//Геомагнетизм и аэрономия. 1970.- т. X. № 2. - с.268-272.

41. Гуляева Т.Л. О корректной постановке задачи расчётов К(Ь)-профилей нижней ионосферы.// Геомагнетизм и аэрономия. 1972. - т. XII. - № 3. - с. 551-553.

42. Гуляева Т.Л. Эффект вертикального градиента ионизации на ионограм-ме.// Геомагнетизм и аэрономия. 1974. - т. XIV. - № 4. - с. 741-743.

43. Гуляева Т.Л. Критерий для определения глубины впадины из ионограмм.// Препринт № 21 (250). М.: ИЗМИРАН. - 1979. - 18 с.

44. Бойтман О.Н., Выборова В.М. Восстановление профиля электронной концентрации в межслоевой области из ионограмм.// Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. - 1985. - вып. 71. -с. 170-175.

45. Гуляева Т.Л. Фортран программа ИТЕРАН для быстрого интеративного N(h) - анализа ионограмм.// М.: (Деп. ВИНИТИ №> 1460-78. - 1979).

46. Чёрный Ф.Б. К пересчёту высотно-частотных характеристик в профиль концентрации электронов.// Геомагнетизм и аэрономия. 1973. - т. XIII. -№ 2. - с. 242-248.

47. Слуцкер С.М. К расчёту немонотонного ТчГф-профиля по одной магни-тоионной компоненте ионограммы.// Геомагнетизм и аэрономия. 1976. -т. XVI. - № 3. - с. 462-466.

48. Шпионский А.Г. Аналитическое решение обратной задачи вертикального зондирования ионосферы.// Пространственно-временная структура нижней ионосферы. М.: ИЗМИРАН. - 1982. - с. 101-108.

49. Солодовников Г.К., Слуцкер С.М. Расчёт вертикальных профилей атмосферы Земли.// Научно методические материалы ИО СССР. - М.: 1989. -96 с.

50. Фрейзон А.А., Шапиро Б.С. Вариации толщи межслоевой области E-F.// Геомагнетизм и аэрономия. 1968. - т. XVIII. - № 5. - с. 943-945.

51. Titheridge J.E. Aeronomical calculations of valley size in the ionosphere // Adv. Space Res. 1990. V. 10 (8). p. 21.

52. Шпионский А.Г. О возможном прогнозе параметров межслоевого минимума ионизации на основе зависимостей от f0F2.// Пространственновременная структура нижней ионосферы. М.: ИЗМИР АН. - 1982. - с. 8286.

53. Зеленова Т.И. Параметры долины между Е F областями ионосферы средних широт.// Ионосферное прогнозирование .-М.- Наука. - 1982.-с.146-157.

54. Цифровые ионозонды и их применение. Ред. Кольцов В.В.// М., ИЗМИРАН, 1986,163 с.

55. Минуллин Р.Г., Шерстюков О.Н., Сапаев А.Л., Назаренко В.И., Меткий А.И., Сюняев Р.З., Акчурин А.Д. Цифровой ионосферный комплекс «Циклон» // Ионосферные исследования., М., 1989, № 46, с. 109 116.

56. Лукин Д.С., Школьников B.A. Космические исследования ,1968, т.6, ?3, с 389 - 394.1 h

57. Троицкий Б.В. Отклик сигнала радиозондирования на ионосферные неоднородности.// Изд-во "Наука", Алма-Ата, 1983 г.

58. Wright J.W. (1975а), Development of systems for remote sensing of ionospheric structure and dynamics: functional characteristics and application of the "Dynasonde". NOAA ERL SEL 206, U.S. Department of Commerce, NOAA/ERL.

59. Wright J.W. (1977), Development of systems for remote sensing of ionospheric structure and dynamics:The Dynasonde data acquisition and dynamic display system. Special Rep., U.S. Department of Commerce, NOAA/ERL.

60. Yakovets A.F., Drobjev V.I. and Litvinov Yu.G. The spatial coherence of travelling ionospheric disturbances at mid-latitudes.// Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics, Vol. 57, No 1, p.p. 25-33, 1995.

61. Бурлакова И.А., Гордиенко Г.И., Зеленкова И.А., Козина П.Е., Николаевский Н.Ф., Стариков М.В., Троицкий Б.В. Банк ионограмм для тестирования моделей ионосферы. В сб. "Динамика ионосферы" Алма-Ата, Рылым, 1991, с. 117-127.

62. Руководство URSI по интерпретации и обработке ионограмм. // М., 1977.