Развитие моделей спокойной и возмущенной ионосферы с использованием результатов измерений радиофизическими методами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

РТ6 'ОД

-7 ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

- / ■ П <гпу

На правах рукописи

Захаров Иван Григорьевич СОа^'Ь^-

РАЗШТИВ НОИВЛБЙ СПОКОЙНОЙ И ВОЗМУЩЕННОЙ ИОНОСФЕРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИОФИЗИЧВСКИМИ МБТСДАИИ

01.04.03 - радиофизика

Авторофэрат

диссертации на соиокакио ученой степени кандидата {мзико-математаческих наук

Харьков - 1993

Работа выполнена в Харьковской государственной университете

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук, лауреат Государственной премии УССР, доцент Tupios Олег Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Солодовников Геннадий Константинович (Харьковский воешый университет); . доктор физико-математических наук Пнпольский Врий Моисеевич (радиоастрономический институт АН Украины) Ведущая организация: Институт ионосферы АН Украины и Минобразования Украины

Защита состоится " 44 " <-tiCUjl J993 г> в чаоов на заседании специализированного совета Д 053.06.04 Харьковского государственного университета по адреоу: 310077, г. Харьков, пл. Свободы, 4 в ауд. В Ъ~Э .

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Харьковского госуниверситета.

Автореферат разослан "¿?3 " ¿-^/^а Js 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

к.ф.-м.н., доцент А В.И.Чеботарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Основными Факторами, определяющими вариации параметров области F2 ионосфори и характеристик распространяющая через нее радиоволн, являются коротковолновое и корпускулярное излучения Солнца. Кроме того, существенным часто может оказаться влияние внутренних атмосферных волн, вызванных землетрясениями, Фронтами погоды, выбросами химических веществ и другими факторами естественного и искусственного происхождения. Первые два Фактора, в основном, определяют долговременные (в II-летнем цикле солнечной активности) и кратковременные (в течение 27-суточного оборота Солнца вокруг своей оси) вариации ионосферы, остальные же приводят к появлению возмущений в ионосфере. К настоящему времени выполнен большой объем исследований обсуждаемых вариаций, позволивших разработать модели и методики для решения широкого круга прикладных задач. В частности, для задач трансионосферного распространения радиоволн разработаны модели полного электронного содержания Л/0 ионосферы; для прогнозирования условий связи на коротковолновых радиолиниях имеются методики прогноза критической частоты области F2 - f0F2 - с различным набором входных параметров; вшолнены теоретические и модельные расчеты влияния возмущений ионосферы на характеристики распространетя радиоволн. Однако эти модот и методики прогноза имеют существенные недостатки. Так, модели Д/0 не позволяют проводить расчеты фазового запаздывания, рефракции и других характеристик распространения радиоволн для произвольных гелиогеофизиче-ских услоЕ1й или не учитывают существенных для решения этих задач особенностей пространственно-временного распределения А/0 i модели разработаны на основе данных, относящихся к спокойным условиям в ионосфере. Используемая в ионосферно-магнитной слуткбе методика прогноза £0F2 не позволяет осуществлять автоматизированный выбор оптимальных рабочих частот и часто не удовлетворяет потребителей по точнооти прогноза; другие методики требуют для своей реализации непрерывно работающих в данном регионе ионоофар-ных станций. Расчеты характеристик распространения, обусловленных ионосферными возмущениями, как правило, выполнены о использованием ряда оудеотвенных упрощений, что затрудняет irx иопользова-

нив при'интерпретации результатов ионосферных измерений радиофизическими методами.

Цель раЛот» - развитие прогностических моделей полного электронного содержания и критической частоты области Р2. среднеш-ротной ионосферы и оценка влу!яния волновых ионосферных возмущений и выбросов химических веществ на характеристики трансионосферного распространения радиоволн.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- показано, что для корректного учета пространственно-временных вариаций параметров ионосферы, определяющих характеристики распространения радиоволн, целесообразно учитывать влияние на ионосферу как солнечной, так и геомагнитной активностей;

- выявлены особенности сезонных вариаций Л/0 на разных фазах солнечного цикла, предложена физическая интерпретация этого явления;

- установлены особенности кратковременных вариаций £0Е2 в различных гелиогёофизических условиях; показано, что эти особенности определяется, в основном, динамическим режимом верхней атмосферы;

- на основе экспериментальных данных о полном электронном содержании, полученных методами радиопросвечивания ионосферы, разработана модель этого параметра в инторвале широт 25 - 70° М ; благодаря учету нелинейности связи Л/0 с индексами солнечной и геомагнитной активностей модель отражает все основные особенности пространственно-временного распределения Л/0 и может бить использована для раочета характеристик трансионосферного распространения радиоволн не только в спокойных, но и магнитовозмущен-ных условиях (кроме периодов сильных магнитных бурь);

- с использованием банка данных, полученных методом вертикального зондирования, разработаке методика количественного краткосрочного прогноза критической частоты области /2 в интервале широт 40 - 60° N для произвольных гелиогеофизических уоло-вий по индексам солнечнойи геомагнитной активностей; основное отличие данной методики от применяемых в настоящее время состоит в том, что вместо стандартных индекоов геомагнитной активности в ней используется специально разработанный для прогноотичео-ких целей индекс, позволявший учитывать особенности отклика

ионосферы на изменение уровня геомагнитной активности в раз- '» -

личных условиях;

- получены численные оценки влияния волновых ионосферных возмущений и выбросов химических веществ на характеристики трансионосферного распространения радиоволн.

Научная и практическая значимость. Основные положения диссертации важны для лучшего понимания физических процессов, определявших морфологию и динамику среды распространения радиоволн. Обобщенные в модели и методике прогноза особенности поведения области ионосферы создают предпосылки для дальнейшего раз-

вития теоретических моделей. Практическая значимость выполненной работы определяется возможностью ее использования для раоче-та характеристик распространения радиоволн, прогнозирования состояния ионосферы и повышения достоверности анализа измерений радиофизическими методами.

Использование и внедрение. Диссертационная работа вшолнена на радиофизическом факультете Харьковского госуниверситета в рамках научного Направления исследований кафедры космической радиофизики: "Связь параметров среды о эффектами, возникающими при распространении КВ и УКВ в околоземной космической плазме". Результаты работы использованы при выполнении 7 плановых НИР и НИР "Наземные исследования ионосферы радиофизическими методами" (помер гос. регистрации 0183.0003312), "Исследование возмущений в нижней ионосфера, возникасетх под действием естественных и искусственных факторов" (номер гос. регистрации ОЮТ.ООГб!1!!?). Результаты ШР внедрены в народное хозяйство, а иополгатегл премированы; результаты НИР вошли также в цикл работ, удоотоенный в 1909 г. Государственной премии УССР.

На защиту выносятся следующие положения работы.

1. Модель полного электронного содержания ионосферы в интервале широт 25 - 70° М .

2. Методика краткосрочного прогноза критичеокой чаототы области среднеширотной ионосферы по индексам солнечной и геомаЬитной активностей.

3. Результаты исследования особенностей вариаций полного электронного содержания и критической чаототн области ореднешн-ротной ионосферы под воздействием солнечной и геомагнитной активностей.

4. Результаты расчета влияния волновых ионосферных возмущений

и выбросов в атмосферу химических веществ на характеристики трансионосферного распространения радиоволн.

Личный вклад. Автор принимал участие в постановке задачи и анализе полученных результатов. Сбор экспериментальных данных, разработка алгоритмов и программ расчетов, алгоритмов модели и методики и все расчеты выполнены автором, в основном, самостоятельно.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в II печатных работах.

Апробация работы. Результаты диссертации доложены и одобрены на 9 конференциях и семинарах: Х1У Всесоюзной конференции по распространению радиоволн (Ленинград, 1984); Я1, ЛИ и X Всесоюзных семинарах по ионосферному моделированию (Иркутск, 1984; Ростов-на-Дону, 1986; Казань, 1990); У и УН Всесоюзных семинарах по ионосферному прогнозированию (Суздаль, 1987; Иркутск, 1991); Всесоюзной конференции "Физика космической плазмы" (Ереван, 1989); Всесоюзном семинаре "Наблюдательные и физические аспекты гелиогеофизического прогнозирования" (Калуга, 1988); II Всесоюзной научно-технической конференции "Методы представления и обработки случайных сигналов и полей" (Харьков, 1991).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех чаотей, заключения и двух приложений, изложенных на 97 страницах текста, содержит 36 рисунков и 15 таблиц; список цитируемой литературы включает 157 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы ее цель и защищаемые положения, охарактеризованы новизна, научное и практическое значение, апробация работы.

Первая часть диссертации посгяиена обзору результатов исследования и моделирования вариаций ионосферных параметров под воздействием солнечной и геомагнитной активностей. Кратко рассмотрены основные особенности и физическая природа ионосферных возмущений. При изложении вопросов моделирования основное внимание уделено моделям полного электронного содержания и сравнительному анализу методик краткосрочного прогноза. Выявлены ограничения применимос-

ти существующих в настоящее время моделей Л/0 , методик прогноза £0F2 и расчетов характеристик распространения радиоволн через возмущенную ионосферу. Сформулированы задачи, которые необходимо решить для устранения этих ограничений.

Вторая часть посвящена изложению результатов исследования вариаций Л/0 и f0F2 под воздействием солнечной и геомагнитной активностей. Необходимость такого исследования связана с недостаточно корректным учетом уровня геомагнитной активности при исследовании долговременных вариаций и противоречивостью полученных ранее результатов об особенностях кратковременных вариаций обсуждаемых параметров. Полученные результаты важны как для моделирования ионосферы, так и для решения ряда задач в области физики ионосферы.

Анализ долговременных вариаций области F2 ионосферы (раздел- 2.1) выполнен, в основном, с использованием экспериментальных данных о полном электронном содержании Л/0 ионосферы за 1958 - 1982 гг., полученных на большом числе станций в интервале широт ~ 25 - 70° M по регистрациям эффектов Доплера и Фарадея сигналов спутниковых радиомаяков. Показано, что для количественного описа!шя вариаций Л/0 в П-летнем солнечном цикле целесообразно использовать нелинейное соотношение между Д/с и индексам! солнечной и геомагнитной активностей, степень нелинейности которого зависит от сезона. Установлены также особенности сезонных вариаций Д/0 на разных фазах солнечного цикла. Для дновниг условий эти особенности заключаются в изменении амплитуды и времени наступления осоннего и весеннего максимумов, а такяо в изменении амплитуды сезонной аномалии. Отмоченные особенности справедливы и для f0F2 , хотя и проявляются не так отчетливо. Для ночных зтчоний Л/0 зависимость от фазы солнечного цикла состоит в появлении на фазе спада солнечной активности двух нак-симумов вблизи равноденстшй вместо одного летнего. Показано, что установленные особенности сезонных вариаций Л/0 определяются влиянием на Л/0 , кроме солнечной, уровня геомагнитной активности. Механизмом такого влияния является усиление направленного на юг нейтрального ветра при повышенном уровне геомагнитной активности.

Анализ кратковременных вариаций ионосферы (раздел 2.2) провэ-

дон, в основном, с использованием значений критической частоты (отклонения критической частоты от ее медианных значений) для ст. Москва за 1969 - 1987 гг. и других станций ВЗ за отдельные годы из этого периода. Так как известные из литературы результаты получены для разнородных рядов экспериментальных данных, этот анализ проведен в несколько этапов.

На первом этапе исследована устойчивость суточного хода $£/2 и взаимосвязь вариаций ¿\foF2 ото дня ко дно в различные часы местного времени. Получено, что значения $£а1:2 в 03 и 15 ЦТ., а также в 09 и 21 ¿7" значительно лучше подходят для исследования изменчивости ионосферы ото дня ко дню, чем обычно используемые полуденные и полуночные значения этой величины. Этот результат является следствием хорошо известной несимметричности суточных вариаций параметров как ионосферы, так и нейтральной атмосферы относительно полудня и полуночи и особенностей суточных вариаций ££0Р.2 в утренние и вечерние часы. Показано также, что устойчивость суточного хода (в целом высокая, за исключением характерного нарушения устойчивости суточного хода в ~ 16 ЦТ для зимних условий), значительно зависит от уровня солнечной активности, сезона и вромени суток, но слабо -от уровня геомагнитной активности.

На втором этапе для выбранных моментов времени в 03, 09, 15 и 21 1.Т проведен анализ связи между вариациями и трехчасовы-

ми О. -индексами геомагнитной активности в данный и два предшествующих дня. Результаты расчетов свидетельствует о существенной изменчивости характера связи вариаций и О -индексов в

зависимости от гелиогеофизичеоких условий, что проявляется прежде всего в изменении запаздывания отклика ионосферы на вакации геомагнитной активности. Величина этого запаздывания изменяется от 0 .- 3 часов ночью в максимуме солнечной активности до « 24 и более часов зимней ночью - в минимуме оолнечной активности. Следует отметить, что.в большинстве олучаев 80 максимальное влияние на ионосферу оказывают вариации геомагнитной активности в вечерние и ночные чаоы, соответствующие максимуму поступления * энергии в авроральную зону ионосферы за счет джоулева нагрева. Полученные результаты позволили выделить для различных условий интервалы местного времени, вариации геомагнитной активности внутри которых оказывают максимальное воздействие на ионосферу.

Средний уровень геомагнитной активности внутри этих интервалов принят в качестве индекса геомагнитной активности а * , характеризующегося коэффициентами корреляции г е (- 0,80) ночыо и Г = (- 0,65) днем между вариациями &/0Г2 и вариациями геомагнитного поля. Использование этого индекса позволяет повысить точность краткосрочного прогноза по сравнении с использованием как среднесуточных, так и трехчасовых индексов.

На третьем этапе с использованием индексов солнечной )

и геомагнитной (а * ) активностей методом наложения эпох ио-следованы вариации в течение 27-суточного оборота Солнца

вокруг своей оси. Анализ результатов расчетов показал, что квазигармонический характер 27-суточных вариаций > обусловленный коротковолновым излучением Солнца, сохраняется почти без искажений лишь в 15 /.Г для зимних условий. Во всех остальных случаях существенно влияние геомагнитной активности, которое в 03¿Г зимой становится определяяпим. Эти результаты свидетельствует о том, что запаздывание отклика ионосферы на изменения солнечной активности определяется прежде всего влиянием на ионосферу геомагнитной возмуцонности. На основе сравнительного анализа вариаций $£дР2 (после исклсчения влияния солнечной активности) и

О* получено также, что различие спокойных и магнитовозмущен-ных условий в ионосфере носит скорее количественный, чем качественный характер. Из этого следует возможность и предпочтительность подхода к краткосрочному прогнозирование, пр! котором условия в ионосфере не разделяптоя на спокойные и магнитовозмукен-ные.

Особо исследованы 27-суточныв вариации Для послеполу-

денных зимних условий. Для этого случая привлекались так*э данные о ветрах в нейтральной атмосфере. Получено," что характерное для этих условий нарушение стабильности суточного хода с5 связано с быстрыми изменениями степени влияния на ионосферу геомагнитной возмуиенности. Как для данных условий, так и для других сезонов и часов суток эта изменчивость определяется фоновыми значения»« (т.е. определяемыми только солнечным нагревом) меридиональной составлявшей скорости нейтрального ветра на высотах облаоти

В третьей части представлены модель полного электронного содержания д/о ионосферы (раздел 3.1) и методика краткосрочного

прогноза критической частоты области Г 2 (раздел 3.2). При их разработке в полной мере учтены результаты исследования вариаций ионосферы под воздействием солнечной и геомагнитной активностей. Приведены основные особенности и структура модели и методики.

Модель полного электронного содержания Л/0 ионосферы в интервале широт 25 - 70° К1 разработана на основе экспериментальных данных об этом параметре, полученных по регистрациям сигналов спутниковых радиомаяков. Входные параметры модели: географические координаты* местное время, индексы солнечной ( Р10 7 ) и геомагнитной ( Ар ) активностей. Использование в модели нелинейного соотношения между К!0 и индексами солнечной и геомагнитной активностей позволяет без использования какой-либо дополнительной информации описывать все основные особенности пространственно-временного распределения Л/0 , включая сезонную аномалию и особенности поведения Л/0 на разных фазах солнечного цикла. В указанном интервале широт модель позволяет рассчитывать

значения Д/0 для произвольных гелиогеофизических условий, кроме периодов сильных магнитных бурь. Сравнение модели с 'экспериментальными данными в различных условиях показало, что среднеква-дратическая погрешность расчета А/0 составляет ~ II % днем и ~ 14 % ночью, что ниже, чем по другим моделям А/0 и при расчете А/0 по моделям А/(г, у, Л.'тО • Как правило, погрешность рао-чета А/0 на высоких широтах выше, чем на средних и низких, при высоком уровне солнечной активности - выше, чем при среднем и низком, зимой - несколько выше, чем в другие сезоны. Таким образом, простота алгоритма модели и высокая точность расчета Д/0 позволяют использовать модель для расчета характеристик трансионосферного распространения радиоволн, в том числе в реальном масштабе времени. В диссертационной работе приведены примеры такого расчета.

Показано также, что модель адекватно отражает горизонтальные градиенты А/с , что позволяет использовать ее для коррекции мо-~ делей трехмерного распределения электронной концентрации А/<р, А, £) • Такая процедура способствует повышению точности раочета интегральных параметров ионосферы и характеристик трансионосферного распространения радиоволн.

Методика количественного краткосрочного прогноза критической частоты области предназначена для полусуточного прогноза

I I

этого параметра в интервале пирот № - 60° К) для произвольных гелиогеофизических условий. Входные параметры методики: географические координаты, местное время состапления прогноза, индексы солнечной ( Р(07 ) и геомагнитной ( а -индексы или К -индексы, по которым производится расчет индекса а* ) активностей, при этом используются только текусме измерения индексов без их прогноза. Учитывая, что в методике используются локальные индексы геомагнитной активности, с использованием метода статистических испытаний получены оценки случайных погрешностей прогноза, обусловленных отсутствием измерений магнитного поля Земли в регионе, для которого ведется прогноз. Проверка методики по экспериментальным данным для января, апреля и июля 1983 г. показала, что погрспность прогноза в ~ 1,4 раза ниже, чем по методике, используемой в ионосферно-магнитной службе в настоящее вро-мя, составление прогноза при этом полностью автоматизировано. Следует также отметить, что для прогноза по предложенной методике не требуется текущих ионосферных измерений, что позволяет использовать методику в регионах, где такие измерения не проводятоя.

Четвертая часть посвящена расчету влияния волновых ионосферных возмущений и выбросов химических веществ на характеристик трансионосферного распространения радиоволн. Расчеты выполнены в приближении геометрической оптики с высокой точностью воспроизведения условий численного эксперимента для низкоорбитных и среднеорбитных спутников.

Получено, что эффект локализации влияния волновых возмукошй на характеристики распространения радиоволн в зоне, где волновой вектор возмущения перпендикулярен волновому вектору радиоволны, наблюдается лишь в случав, когда возмущение охватывает всю толщу ионосферы (отношение амплитуды возмущения к фоновому значению электронной концентрации не зависит от высоты). При толшне возмущенной области ~ 50 км влияние волнового возмущения проявляется почти равномерно в течете всего пролета спутника, а при меньшей толщине - вдали от указанной зоны. Полученные результаты позволяют повысить достоверность анализа результатов ионосферных измерений радиофизическими методами.

Возмущения ионосферы, вызванные выбросами химичеоких веществ, способны вызвать отклонения доплеровского смещения частоты от фонового значения этой величины по крайней мере на ~ 0,5 Гц в тече-

ниа ~ 40 с для спутника, угол места которого превышает 25°, Приведенные оценки даны для центрального пролета низкоорбитного опутника с частотой излучения 150 МГц. Полученные результаты свидетельствует о возможности регистрации этого явления по сигналам спутников, хотя и требуют при этом тщательного учета геометрии эксперимента и оценки возможного одновременного влияния других возмущений.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

В приложении № I приведен алгоритм расчета полного электронного содержания по разработанной модели.

В приложении Е 2 приведен алгоритм прогноза критичеокой частоты области F2 ионосферы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе проведено исследование вариаций полного электронного содержания А^, и критической частоты облаоти F2 среднеширотной ионосферы, обусловленных влиянием солнечной и геомагнитной активностей. На основе полученных результатов определены основные соотношения и структура модели А/0 и методики прогноза f0FZ • С использованием многолетних рядов экспериментальных данных рассчитаны коэффициенты модели и методики, рассмотрена возможность их использования для расчета и прогнозирования характеристик распространения радиоволн. Выполнены оценки влияния волновых ионосферных возмущений и выбросов химических ве-г ществ на характеристики трансионосферного распространения радиоволн. Результаты проведенных исследований и расчетов позволили о делать следующие выводы.

1. Вариации hJQ в II-летнем солнечном цикле определяются влиянием не только солнечной, но в значительной степени - и геомагнитной активности. В частности, это влияние приводит к зависимости сезонных вариаций д/0 от фазы солнечного цикла.

2. Для количественного описания вариаций AJg в 11-летнем солнечном цикле целесообразно использовать нелинейное соотношение между А/0 и индексами солнечной и геомагнитной активноотей; степень нелинейнооти зависит от сезона.

3. Особенности кратковременных вариаций £0F2 в различные ее-зоны и время суток вызваны изменением относительного вклада сол- 12 -

I I

нечной и геомагнитной активностей в эти вариации. Физическим механизмом установленных закономерностей явлпптся сезонно-суточнно вариации скорости и направления нейтрального ветра на высотах области Р2 •

4. Запаздитание отклика ионосферы на изменение уровня солнечной активности составляет в среднем I сутки летом и 2 суток зимой. Изменчивость времот запаздывания для конкретных условий определяется, в основном, влиянием геомагнитной активности.

5. Запаздывание отклика ионосферы на изменение уровня геомагнитной активности увеличивается от О - 3 ч лотной ночью в максимуме солнечной активности до ~ 24 ч зимней ночью в минимуме солнечной активности. Соответствующие изменения запаздывания для дневных условий составляют, как правило, 3 - 12 ч.

6. Различив спокойных и магнитовозмущенних условий в ионосфере носит скорее количественный, чем качественный характер. Из этого следует возможность и предпочтительность подхода к краткосрочному прогнозированию, при котором условия в ионосфере но разделяются на спокойные и магнитовозмуиенные.

7. Для исследования и прогнозирования вариаций критической частоты области Р2 целесообразно использовать значения £0Г2 в 03 , 09, 15 и 21 1.Т , которые наилучпим образом отражают несимметричность суточного хода £0Г2 относительно полудня и полуночи и особенности вариаций этого параметра в утренние и вечерние часы.

8. Для исследования и прогнозирования вариаций критической частоты области Р2 вместо среднесуточных или трехчасовых индексов геомагнитной активности целесообразно использовать индекс, характеризующий средний уровень геомагнитной активности в интервале местного времени Ь 9 ч, внутри которого вариации геомагнитной активности оказывают максимальное воздействие на ионосферу. В большинстве случаев эти интервалы приходятся на вечерние и ночные часы, соответствующие времени максимального нагрева авроральной атмосферы за счет джоу^евой диссипации.

9. Разработанная модель полного электронного содержания Л/0 ионосферы в интервале шрот 25 - 70° М отражает все основные особенности пространственно-временного распределения этого параметра я может быть использована для расчета характеристик трансионосферного распространения радиоволн но только в спокойных, но и мп.гнитовозмущенмых услошях (кроме периодов сильных магнитных

бурь). Погрешность расчета Л/0 по модели, как правило, составляет ~ II % днем и ~ 14 % ночью. Адекватное отражение моделью горизонтальных градиентов fJ0 позволяет использовать ое для коррекции моделей Л/(2, у, 0 целью повышения точности расче-

та характеристик трансионосферного распространения радиоволн.

10. Разработанная методика краткосрочного прогноза критической частоты области F2 по индексам солнечной и геомагнитной активностей позволяет осуществлять прогноз в интервала широт 40 - 60°fJ для произвольных гелиогеофизических условий и в~ 1,4 раза точнее, чем по используемой в настоящее время методике, в том числе для регионов, где отсутствуют ионосферные измерения.

11. Эффект локализации влияния волновых возмущений на характеристики трансионосферного распространения радиоволн в зоне, где волновой вектор возмущения перпендикулярен волновому вектору радиоволны, наблюдается лишь в случае, когда возмущение охватывает всю толиу ионосферы. Если толщина возмущенной области составляет

50 км, эффект локализации не наблюдается; при меньшей толщине влияние возмущения более выражено вдали от указанной зоны.

12. Возмущения электронной концентрации, вызванные выбросами химических веществ, приводят (при использовании сигналов низко-орбитных спутников с частотой излучения 150 МГц и высоте выбросов ~ 150 км) к вариациям доплеровского смещения частоты не менее - 0,5 Гц в течение ~ 40 с njw условии, что угол места спутника превышает 25°. Полученные результаты свидетельствуют о возможности исследования модификации ионосферы такой природы о использованием сигналов цизкоорбитных спутников.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Захаров И.Г., Тырнов О.Ф., Чмыга Т.В. Эмпирическая модоль планетарного распределения интегрального электронного содержания* ионосферы для прогнозирования характеристик распространения УКВ йт искусственных спутников // Х1У Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. Ленинград, 1984. Тезисы докладов. Ч. I. -М., 1984.-С. 236 - 238.

2. Захаров И.Г., Тырнов 0.$. О модели планетарного распределения интегрального электронного содержания ионосферы // Геомагнетизм к аэрономия.-1984.-Т. 24, * 6.-С. 1009 - IOII.

3. Захаров И.Г., Тырнов О.Ф. О возможности повышения точности

моделей пространственного распределения электронной концентрации ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия.-1985.-Т. 25, 2.-С. 313 - 314.

4. Захаров И.Г., Тырнов 0.4?. Влияние фазы солнечной активности на сезонные изменения электронной концентрации области F2 ионо-

, сферы // Геомагнетизм и аэрономия.-1986.-Т.26, № 5.-С. 847 - 849.

5. Захаров И.Г., Тырнов О.Ф. Связь мексуточных изменений £gF2 ионосферы с солнечной и геомагнитной активностями // Геомагнетизм и аэрономия.-1988.-Т. 28, )* 5.-С. 850 - 852.

6. Захаров И.Г., Тырнов О.Ф. Модель полного электронного содержания ионосферы в интервале сирот 25 - 70° W // Аннотированный перечень новых поступлений / Государственный фонд алгоритмов и программ.-М., 1988.-Вып. 3 - 4.-С. 40.

7. Захаров И.Г., Тырнов О.Ф. О некоторых особенностях связи солнечной и геомагнитной активности с изменениями параметров ионосферы // Всесоюзная конференция "Физика космической плазмы". Ереван, 1989. Тезисы докладов.-Ереван, 1989.-С. 142 - 143.

8. Захаров И.Г., Тырнов О.Ф. Эмпирическая модель ионосферного отклика на изменения солнечной и геомагнитной активностей // Десятый семинар по моделированию ионосферы. Казань, 1990. Тезисы докладов.1990.-С. 57.

9. Краткосрочный прогноз критических частот области F2 среднеширотной ионосферы / И.Г.Захаров, А.Н.Казаков, Л.В.Нигуно-ва, С.Ф.Тырнов.-Харьк. ун-т.-Харьков, 1990.-Деп. в В1ШТИ 10.08.90, li 457I-B90.-24 о.

10. Захаров И.Г., Тырнов О.Ф. Корреляционный анализ инерционных свойств области F2 ионосферы // II Всесоюзная конференция "Методы представления и обработки случайных сигналов и полей". -Харьков, 1991. Тезисы докладов.-Харьков, I99I.-C. 190.

11. Захаров И.Г., Тырнов 0.$. Некоторые особенности оуточных вариаций Sf0FS среднепиротной ионосферы // Геомагнетизм ir аэрономия.-199 2.-Т. 32, » 5.-С. 182 - 185.