ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ В МАКСИМУМЕ F2-СЛОЯ ПРИ РАЗНЫХ УРОВНЯХ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

Анализ показал, что зависимость стандартного отклонения g(a) и среднего сдвига Aave флуктуаций Nm от солнечной активности относительно слабая. Такой вывод следует и из данных, приведенных в табл. 1. Эти данные в значительной степени характеризуют точность модели (1) для спокойных условий, поскольку получены, как и модель (1), для ар(т)<9. Из табл. 1 можно видеть, что для любого уровня солнечной активности выполняется условие

'Л 'Л

a (A)»Aave , т. е. систематическая ошибка модели является относительно низкой и в большинстве случаев не превышает 3-5 %. Максимальная систематическая ошибка модели наблюдается при высокой солнечной активности для случаев, когда зависимость yvm0 от F является относительно слабой: в полдень летом (Aavc=-4.2 %) и в полночь зимой C*ave=-6.2 %). В полдень величина g(a) слабо зависит не только от солнечной активности, но и от сезона: в среднем g(a) изменяется в пределах 15-18 % во все сезоны при любом уровне солнечной активности. Зимой в полночь изменчивость спокойной ионосферы больше, чем летом, при любом уровне солнечной активности. Это видно по значениям а(х) и Aave (табл. 1). Для равноденствия и лета данная тенденция выражена менее отчетливо. При получении данных в табл. 2 не накладывалось никаких ограничений на уровень солнечной активности F, поскольку зависимость Nm от геомагнитной активности более отчетлива, чем от солнечной активности. Можно видеть (табл. 2), что во все сезоны в полдень и полночь стандартное отклонение g(a) при высокой геомагнитной активности больше, чем при низкой, примерно в 1.5-2 раза. В полдень и полночь зимой высокой геомагнитной активности соответствует положительный сдвиг (Aave>0), когда происходит увеличение Nm относительно спокойного уровня (положительная фаза бури). В полдень и полночь в равноденственный и летний периоды высокой геомагнитной активности соответствует отрицательный сдвиг (Aave<0), когда происходит уменьшение Nm относительно спокойного уровня (отрицательная фаза бури). Амплитуда этой отрицательной фазы максимальна для лета, когда при высокой геомаг- нитной активности выполняется условие Aave >ст (а), т. е. средний сдвиг флуктуаций Nm относительно спокойного уровня превышает стандартное отклонение этих флуктуаций по абсолютной величине. Это означает также, что среднеквадратичное отклонение .у(а) заметно больше стандартного отклонения а(х) для лета при высокой геомагнитной активности, когда 5(a) становится более точной, чем g(a), характеристикой изменчивости Nm относительно спокойного уровня.

Условие ар(х)>21 соответствует периодам интенсивных магнитосферных суббурь. Условие ар(т)>48 соответствует периодам магнитных бурь. Принятый здесь критерий для магнитных бурь аналогичен используемому в центрах прогноза космической погоды, где считают, что магнитная активность Кр>5 (или ар>48) соответствует магнитной буре (см., например, [http://www.swpc.noaa.gov/noaa- scales-explanation]). Интенсивные суббури происходят гораздо чаще магнитных бурь. Например, общее число значений Nm в полдень из массива данных ст. «Иркутск» за 1958-1992 гг. равно 1289 для ар(х)>21 и 337 для п/?(т)>48. Для полуночи эти числа равны 1164 для ар(х)>21 и 294 для сф(т)>48. Таким образом, условие ар(х)>21 соответствует в основном периодам интенсивных магнитосферных суббурь. Статистически обоснованные оценки g(a) и Aave для периодов магнитных бурь (ар(т)>48) по этим данным возможны только без разделения на уровни солнечной активности и сезоны. Эти оценки приведены в табл. 3. Видно (табл. 3), что среднегодовые значения g(a) для интенсивных суббурь (ар(х)>21) и магнитных бурь (с//?(т)>48) практически совпадают и не зависят от местного времени. Средний сдвиг Aavc флуктуаций Nm относительно спокойного уровня Nm0 отрицателен для периодов интенсивных магнитосферных суббурь и магнитных бурь, абсолютная величина этого сдвига для магнитных бурь заметно больше, чем для суббурь. Следовательно, в среднем для периодов высокой геомагнитной активности дальнейший ее рост

Таблица 1

Стандартное отклонение ст(л') и средний сдвиг хауе флуктуаций Nm относительно спокойного уровня над ст. «Иркутск» при низкой геомагнитной активности (ар(т)<9) в полдень (LT=12) и полночь (LT=24) для трех сезонов (зима, равноденствие, лето) при низкой (/г< 100) и высокой (/г> 170) солнечной активности

Сезон

LT=12

LT=24

F<100

E>170

F<100

F>170

g(x), %

-4ive> 4)

g(x) ,%

-Cive> 4)

g(x), %

-^ave* 4)

g(x), %

•^ave* ^

Зима

18.8

-0.9

15.1

1.2

31.1

-2.4

22.9

-6.2

Равноденствие

16.2

3.0

15.6

1.7

21.2

-1.8

15.1

-2.9

Лето

14.4

-1.6

18.5

-4.2

18.8

0.6

11.5

0.3

Таблица 2

Стандартное отклонение о(х) и средний сдвиг хауе флуктуаций Nm относительно спокойного уровня над ст. «Иркутск» в полдень (LT=12) и полночь (LT=24) при низкой (ар(т)<9) и высокой (ар{х)>21) геомагнитной активности для трех сезонов (зима, равноденствие, лето) и всего года (год)

Сезон

LT=12

LT=24

ар( т)<9

>27

ар( т)<9

ар(т]

>27

g(a'), %

-TlVC5 4)

а(х), %

-^ave?

ст(х), %

•^ave* ^

g(a'), %

-^avc9 ^

Зима

17.5

-1.2

27.9

6.4

28.0

-3.1

40.6

3.00

Равноденствие

15.8

2.7

30.0

-18.4

18.4

-0.2

28.3

-23.7

Лето

16.3

-2.4

24.8

-28.9

16.3

0.7

21.4

-30.0

Год

16.7

-0.5

31.2

-14.2

21.6

-0.8

32.8

-18.9

Таблица 3

Стандартное отклонение ст(х) и средний сдвиг хауе флуктуаций Nm относительно спокойного уровня над ст. «Иркутск» при ар{х)>21 и ар{т)>48 в полдень (LT=12) и полночь (LT=24) для всего года без разделения на сезоны

LT

ар{х)>21

п/;(т)>48

ст(х), %

Aave> 4)

ст(х), %

•^ave* ^

12

31.2

-14.2

31.8

-28.7

24

32.8

-18.9

32.3

-35.7

приводит к увеличению отрицательного сдвига флуктуаций электронной концентрации в максимуме Р2-слоя относительно спокойного уровня без изменения величины дисперсии этих флуктуаций.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >