Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра

Описаны некоторые особенности применения спектральной и дисперсионной методик определения параметров солнечного ветра по данным наблюдений межпланетных мерцаний космических радиоисточников в декаметровом диапазоне радиоволн. Указаны характерные ошибки восстановления параметров солнечного ветра в зав...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2014
Hauptverfasser:	Ольяк, М.Р., Калиниченко, Н.Н., Коноваленко, А.А., Браженко, А.И.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Радіоастрономічний інститут НАН України 2014
Schriftenreihe:	Радиофизика и радиоастрономия
Schlagworte:	Радиоастрономия и астрофизика
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100331
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра / М.Р. Ольяк, Н.Н. Калиниченко, А.А. Коноваленко, А.И. Браженко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2014. — Т. 19, № 2. — С. 120-125. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100331
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1003312025-02-23T18:20:18Z Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра Застосування спектрального та дисперсійного аналізу в декаметровому діапазоні радіохвиль для визначення параметрів сонячного вітру Application of Spectral and Dispersion Techniques at the Decameter Wavelengths for Determination of Solar Wind Parameters Ольяк, М.Р. Калиниченко, Н.Н. Коноваленко, А.А. Браженко, А.И. Радиоастрономия и астрофизика Описаны некоторые особенности применения спектральной и дисперсионной методик определения параметров солнечного ветра по данным наблюдений межпланетных мерцаний космических радиоисточников в декаметровом диапазоне радиоволн. Указаны характерные ошибки восстановления параметров солнечного ветра в зависимости от методики и модели солнечного ветра. Описано деякі особливості застосування спектральної та дисперсійної методик визначення параметрів сонячного вітру за даними спостережень міжпланетних мерехтінь космічних радіоджерел в декаметровому діапазоні радіохвиль. Зазначено характерні похибки визначення параметрів сонячного вітру залежно від методики і моделі сонячного вітру. Some features of application of spectral and dispersion techniques for determination of solar wind parameters from the interplanetary scintillations data of cosmic radio sources at the decameter wavelengths are described. The characteristic errors of solar wind parameters determination depending on the technique and solar wind model are presented. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке “Целевой комплексной программы НАН Украины по научным космическим исследованиям на 2012–2016 гг.”. 2014 Article Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра / М.Р. Ольяк, Н.Н. Калиниченко, А.А. Коноваленко, А.И. Браженко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2014. — Т. 19, № 2. — С. 120-125. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100331 523.164.42 ru Радиофизика и радиоастрономия application/pdf Радіоастрономічний інститут НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Радиоастрономия и астрофизика Радиоастрономия и астрофизика
spellingShingle	Радиоастрономия и астрофизика Радиоастрономия и астрофизика Ольяк, М.Р. Калиниченко, Н.Н. Коноваленко, А.А. Браженко, А.И. Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра Радиофизика и радиоастрономия
description	Описаны некоторые особенности применения спектральной и дисперсионной методик определения параметров солнечного ветра по данным наблюдений межпланетных мерцаний космических радиоисточников в декаметровом диапазоне радиоволн. Указаны характерные ошибки восстановления параметров солнечного ветра в зависимости от методики и модели солнечного ветра.
format	Article
author	Ольяк, М.Р. Калиниченко, Н.Н. Коноваленко, А.А. Браженко, А.И.
author_facet	Ольяк, М.Р. Калиниченко, Н.Н. Коноваленко, А.А. Браженко, А.И.
author_sort	Ольяк, М.Р.
title	Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра
title_short	Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра
title_full	Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра
title_fullStr	Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра
title_full_unstemmed	Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра
title_sort	применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра
publisher	Радіоастрономічний інститут НАН України
publishDate	2014
topic_facet	Радиоастрономия и астрофизика
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100331
citation_txt	Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра / М.Р. Ольяк, Н.Н. Калиниченко, А.А. Коноваленко, А.И. Браженко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2014. — Т. 19, № 2. — С. 120-125. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.
series	Радиофизика и радиоастрономия
work_keys_str_mv	AT olʹâkmr primeneniespektralʹnogoidispersionnogoanalizavdekametrovomdiapazoneradiovolndlâopredeleniâparametrovsolnečnogovetra AT kaliničenkonn primeneniespektralʹnogoidispersionnogoanalizavdekametrovomdiapazoneradiovolndlâopredeleniâparametrovsolnečnogovetra AT konovalenkoaa primeneniespektralʹnogoidispersionnogoanalizavdekametrovomdiapazoneradiovolndlâopredeleniâparametrovsolnečnogovetra AT braženkoai primeneniespektralʹnogoidispersionnogoanalizavdekametrovomdiapazoneradiovolndlâopredeleniâparametrovsolnečnogovetra AT olʹâkmr zastosuvannâspektralʹnogotadispersíjnogoanalízuvdekametrovomudíapazoníradíohvilʹdlâviznačennâparametrívsonâčnogovítru AT kaliničenkonn zastosuvannâspektralʹnogotadispersíjnogoanalízuvdekametrovomudíapazoníradíohvilʹdlâviznačennâparametrívsonâčnogovítru AT konovalenkoaa zastosuvannâspektralʹnogotadispersíjnogoanalízuvdekametrovomudíapazoníradíohvilʹdlâviznačennâparametrívsonâčnogovítru AT braženkoai zastosuvannâspektralʹnogotadispersíjnogoanalízuvdekametrovomudíapazoníradíohvilʹdlâviznačennâparametrívsonâčnogovítru AT olʹâkmr applicationofspectralanddispersiontechniquesatthedecameterwavelengthsfordeterminationofsolarwindparameters AT kaliničenkonn applicationofspectralanddispersiontechniquesatthedecameterwavelengthsfordeterminationofsolarwindparameters AT konovalenkoaa applicationofspectralanddispersiontechniquesatthedecameterwavelengthsfordeterminationofsolarwindparameters AT braženkoai applicationofspectralanddispersiontechniquesatthedecameterwavelengthsfordeterminationofsolarwindparameters
first_indexed	2025-11-24T09:04:00Z
last_indexed	2025-11-24T09:04:00Z
_version_	1849661892135485440
fulltext	ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 19, № 2, 2014120 Радиофизика и радиоастрономия. 2014, Т. 19, № 2, c. 120–125 © М. Р. Ольяк, Н. Н. Калиниченко, А. А. Коноваленко, А. И. Браженко, 2014 М. Р. ОЛЬЯК 1, Н. Н. КАЛИНИЧЕНКО 1, А. А. КОНОВАЛЕНКО 1, А. И. БРАЖЕНКО 2 1 Радиоастрономический институт НАН Украины, ул. Краснознаменная, 4, г. Харьков, 61002, Украина E-mail: marinaolyak@gmail.com, kalinich@rian.kharkov.ua 2 Полтавская гравиметрическая обсерватория Института геофизики им. С. И. Субботина НАН Украины, ул. Мясоедова, 27/29, г. Полтава, 36029, Украина ÏÐÈÌÅÍÅÍÈÅ ÑÏÅÊÒÐÀËÜÍÎÃÎ È ÄÈÑÏÅÐÑÈÎÍÍÎÃÎ ÀÍÀËÈÇÀ Â ÄÅÊÀÌÅÒÐÎÂÎÌ ÄÈÀÏÀÇÎÍÅ ÐÀÄÈÎÂÎËÍ ÄËß ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈß ÏÀÐÀÌÅÒÐÎÂ ÑÎËÍÅ×ÍÎÃÎ ÂÅÒÐÀ Описаны некоторые особенности применения спектральной и дисперсионной методик определения параметров солнеч- ного ветра по данным наблюдений межпланетных мерцаний космических радиоисточников в декаметровом диапазоне радиоволн. Указаны характерные ошибки восстановления параметров солнечного ветра в зависимости от методики и модели солнечного ветра. Ключевые слова: межпланетные мерцания, солнечный ветер, спектральная методика, дисперсионная методика УДК 523.164.42 1. Ââåäåíèå Для изучения параметров солнечного ветра и уче- та искажений, вносимых в радиоизлучение кос- мических источников рассеянием в межпла- нетной среде, широко используется метод меж- планетных мерцаний [1]. Измерения характери- стик межпланетных мерцаний позволяют восста- навливать параметры солнечного ветра в направ- лении просвечивающего радиоисточника [2]. Обычно для этого используется вписывание в экспериментальные зависимости, например, во временные спектры мерцаний и зависимости скорости переноса дифракционной картины (дрей- фовой скорости) от частоты гармоник простран- ственно-временного кросс-спектра мерцаний, функций, полученных в результате расчета с ис- пользованием определенной модели солнечного ветра [3–5]. Для декаметрового диапазона ра- диоволн, позволяющего эффективно изучать па- раметры солнечного ветра за орбитой Земли, первая методика была разработана в работе [4], вторая – в работе [6]. В случае наблюдений на одном радиотелескопе (однопунктовые экспе- рименты), как правило, анализируется времен- ной спектр мерцаний (спектральная методика). При этом по одному спектру мерцаний радио- источника с известным угловым размером удает- ся восстановить несколько параметров солнеч- ного ветра (в частности, скорость и показатель степени спектра неоднородностей). Это возмож- но благодаря тому, что перечисленные пара- метры по-разному влияют на форму временного спектра мерцаний. Скорость в основном опреде- ляет ширину спектра, а показатель степени спек- тра неоднородностей – наклон высокочастотной части. Наличие данных измерений из двух пунк- тов позволяет уточнить в этой задаче скорость и модель солнечного ветра на луче зрения пу- тем анализа пространственно-временного кросс- спектра и получаемой из него дисперсионной за- висимости дрейфовой скорости (дисперсионная методика) [6–8]. Поскольку представляет инте- рес получить картину распределения межпланет- ной плазмы с максимальным пространственным разрешением (т. е. с использованием максималь- но возможного числа просвечивающих радиоис- точников), данные, измеренные в одном пункте, также имеют большую ценность. Цель настоящей работы – описать преи- мущества и недостатки спектральной и дис- персионной методик анализа данных наблюде- ний межпланетных мерцаний, а также сравнить точности восстановления параметров солнечного ветра в первом (однопунктовые наблюдения) и во втором (двухпунктовые наблюдения) слу- чаях, когда доступны для анализа как временные ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 19, № 2, 2014 121 Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения... спектры, так и дисперсионные зависимости дрей- фовой скорости. 2. Íàáëþäåíèÿ Синхронные наблюдения межпланетных мерцаний [6] осуществлялись на радиотелескопах УТР-2 (Харьковская обл.) площадью 150000 м2 и радио- телескопе УРАН-2 (Полтавская обл.) площадью 28000 м2 [9, 10]. С целью решения поставленной задачи в декабре 2008 г. были проведены наблю- дения радиоисточника 3С196 (квазар, поток мер- цающей компоненты составляет 130 25± Ян на частоте 0 25f = МГц [11]). Элонгация (угол меж- ду направлением на радиоисточник и направле- нием на Солнце) в период наблюдений была рав- на приблизительно 140 .° Радиоисточник 3С196 на- блюдался синхронно на радиотелескопах УТР-2 и УРАН-2 в интервале часовых углов 1h± вблизи верхней кульминации сканами по 4 мин. Данные регистрировались широкополосными приемными устройствами с эффективной полосой приема 2.4 МГц (УТР-2) [12] и 11.8 МГц (УРАН-2) [13]. На рис. 1 показан пример синхронной записи межпланетных мерцаний, полученной 21 декаб- ря 2008 г. Видна хорошая корреляция мерцаний на двух радиотелескопах и задержка во времени, связанная с разницей в пути распространения сигналов. Бóльшая дисперсия интенсивности сигнала I в пункте УТР-2 связана с меньшей ши- риной эффективной полосы приема. Первичная обработка данных состояла в оценке времен- ных спектров мерцаний ( )W f с использованием формулы 2( ) ( )W f F f T= (где ( )F f – преобразование Фурье процесса флуктуаций интенсивности радиоисточника ( ),I t f – частота мерцаний, T – длительность реализа- ции) и дисперсионной зависимости дрейфовой ско- рости ( )V f по формуле 2( ) ( ) fbV f f π= Δψ (где 1 2( ) ( ) ( )f f fΔψ = Δψ − Δψ – сдвиг фаз меж- ду пунктами наблюдений, определяемый из прост- ранственного кросс – спектра мерцаний, b – рас- стояние между приемными антеннами). Оценка производилась по 30-секундным реализациям, предварительно очищенным от помех. 3. Àíàëèç äàííûõ ñ ïîìîùüþ ñïåêòðàëüíîé è äèñïåðñèîííîé ìåòîäèê Для определения скорости солнечного ветра бы- ло проведено сопоставление эксперименталь- ных спектров мерцаний ( )W f и дисперсион- ных зависимостей дрейфовой скорости ( )V f с расчетными. Предполагалось, что луч зре- ния (ось z) пересекает N потоков солнечного ветра шириной ,nd направленных радиально от Солнца. Протяженность области, занимаемой на луче зрения n-м потоком, равна ,nl 1, ..., .n N= С использованием метода фейнмановских ин- тегралов по траекториям (более подробно см. [14, 15]) были получены выражения для вре- менного спектра мерцаний ( ),W f кросс-спектра ( , )W b f и дисперсионной зависимости дрейфовой скорости ( ) :V f 1 ( ) ( , ), N n n n W f W v f = = ∑ 2 12 0 4( , ) 2 ( , , )d ;e n n n n n rW v f l P v f k ⎛ ⎞π≈ π ζ ζ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ∫ 1 ( , ) ( , , ), N n n n W b f W b v f = = ∑ Рис. 1. Пример синхронной записи межпланетных мерца- ний на радиотелескопе УТР-2 (сплошная линия) и УРАН-2 (пунктирная линия), полученной 21 декабря 2008 г. 122 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 19, № 2, 2014 М. Р. Ольяк и др. 224( , , ) 2 e n n n rW b v f l k ⎛ ⎞π≈ π ×⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 1 0 2( , , )exp d ; ( )n n n ifbP v f v ⊥ ⎛ ⎞π× ζ ζ⎜ ⎟ζ⎝ ⎠ ∫ 2( ) .Re ( , )arccos sin ( , ) fbV f W b f W b f π= ϕ Здесь 2 2 2 ( , , ) sin 2 n n n n n f v lP v f k ⊥ ∞ ⊥ π ⎛ ⎞κ ζ ζ = ×⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ∫ ( ) 2 2 2 2 02 2 2 2 ( ,0, ) 1exp d , 2( ) 4 n n n n n n n L v f ⊥ ⊥ ⊥ ⊥ ⊥ ⊥ κ Φ κ ζ ⎛ ⎞− κ ζ θ κ⎜ ⎟⎝ ⎠ζ κ ζ − π 1 , N n n L l = = ∑ ( ,0, )n n⊥Φ κ ζ – трехмерный пространс- твенный спектр флуктуаций электронной концентра- ции, n⊥κ – перпендикулярная компонента волнового вектора, (1 );nz lζ = − 02 ,k f c= π 0f – частота радиоизлучения источника, c – скорость света; er – радиус электрона; ( ) sin ( ),n n nv r⊥ν ζ = ϕ ζ ( )nr ζ – длина радиус-вектора точки на луче зрения, вы- раженная в астрономических единицах, ϕ – угол элонгации; b – расстояние между пунктами на- блюдений (база); 0θ – угловой размер радиоис- точника. Величины ( , )n nW v f и ( , , )n nW b v f обус- ловлены рассеянием на неоднородностях n-го потока. На рис. 2 и 3 представлены эксперименталь- ные спектры мерцаний и экспериментальные дисперсионные зависимости дрейфовой скорости (кривые 1). Высокочастотные особенности, которые видны у экспериментальных зависи- мостей, находятся в пределах ошибок оценки и являются результатом недостаточного коли- чества реализаций процесса мерцаний при усред- нении (за 2 ч наблюдений в среднем удается по- лучать до полутора – двух десятков реализаций, свободных от помех). Однако наличие таких флуктуаций не мешает изучать общую форму указанных зависимостей. На графиках представ- лены также расчетные спектры мерцаний и рас- четные дисперсионные зависимости, которые по- казали наименьшие среднеквадратические ошиб- ки при сопоставлении с экспериментальными спектрами и дисперсионными кривыми. Определение параметров солнечного ветра осуществлялось путем совмещения эксперимен- тальных спектров мерцаний и эксперименталь- ных дисперсионных зависимостей дрейфовой скорости с расчетными. Сопоставление прово- дилось отдельно для односкоростной ( 1)N = и потоковой (два или три потока, 2, 3)N = моде- лей с использованием метода наименьших квад- ратов. Полученные из сопоставления экспери- ментальных и расчетных спектров мерцаний значения скорости 1,2 ,v показателя трехмерного Рис. 2. Спектры мерцаний радиоисточника 3С196: а – данные наблюдений 21 декабря 2008 г. (кривая 1) и ре- зультаты расчетов для односкоростной модели солнечного ветра с параметрами 1 300v = км/с, 1 3.1p = (кривая 2) и для двухпотоковой модели с параметрами 1 260v = км/с, 1 3.2,p = 1 0.8d = а .е., 2 230v = км/с, 2 3.2,p = 2 1.0d = а. е. (кривая 3); б – данные наблюдений 23 декабря 2008 г. (кривая 1) и ре- зультаты расчетов для односкоростной модели солнечного ветра с параметрами 1 310v = км/с, 1 3.2p = (кривая 2) и для двухпотоковой модели с параметрами 1 350v = км/с, 1 3.8,p = 1 0.6d = а. е., 2 280v = км/с, 2 3.8,p = 2 1.0d = а. е. (кривая 3) ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 19, № 2, 2014 123 Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения... пространственного спектра флуктуаций элект- ронной концентрации 1,2p и ширины потоков сол- нечного ветра 1,2d использовались в качест- ве начальных значений при итерационных рас- четах дисперсионных зависимостей дрейфовой скорости. Для наблюдений 21 декабря 2008 г. наилучшее согласие между экспериментальны- ми и расчетными спектрами мерцаний (рис. 2, а) было получено при значениях 1 (300 30)v = ± км/с, 1 3.1 0.1p = ± для односкоростной модели и 1 (260 50)v = ± км/с , 1 3.2 0.2,p = ± 1d = (0.8 0.3)± а. е., 2 (230 50)v = ± км/с, 2 3.2 0.4,p = ± 2 (1.0 0.5)d = ± а. е. для двухпотоковой модели. Для наблюдений 23 декабря 2008 г. наилуч- шее согласие между экспериментальными и рас- четными спектрами мерцаний (рис. 2, б) было получено при значениях 1 (310 40)v = ± км/с, 1 3.2 0.2p = ± для односкоростной модели и 1 (350 40)v = ± км/с , 1 3.8 0.2,p = ± 1d = (0.6 0.2)± а. е., 2 (280 50)v = ± км/с, 2 3.8 0.3,p = ± 2 (1.0 0.5)d = ± а. е. для двухпотоковой модели. Относительная среднеквадратическая ошиб- ка в первом случае составила 16 % для одно- скоростной модели и 19 % для двухпотоковой модели. Во втором случае среднеквадратичес- кая ошибка составила соответственно 23 % для односкоростной модели и 17 % для двухпо- токовой модели. Для наблюдений 21 декабря 2008 г. наилучшее соответствие эксперимен- тальных дисперсионных зависимостей ( )V f рас- четным (рис. 3, а) было получено для трехпото- ковой модели (кривая 3) при значениях 1 (220 10)v = ± км/с, 1 (0.1 0.05)d = ± а. е., 2v = (280 20)± км/с , 2 (0.5 0.2)d = ± а . е . , 3v = (250 20)± км/с, 3 (1.0 0.5)d = ± а. е. Среднеквад- ратическая ошибка составила 9 % для односкоро- стной модели со значением 1 (220 10)v = ± км/с и 5 % для трехпотоковой модели (кривые 2 и 3 соответственно на рис. 3, а). Следует отметить, что в декаметровом диапазоне наибольший вклад в наблюдаемые мерцания вносят области меж- планетной среды, находящиеся на расстоянии от 0.5 а. е. до приблизительно 1 1.5÷ а. е. [16]. В то же время, как показывают модельные рас- четы, на дисперсионные кривые дрейфовой скорости могут оказывать влияние области меж- планетной среды, расположенные как на рас- стояниях, меньших 0.1 а. е., так и на расстоя- ниях, больших 2 а. е. Этим обусловлена необходи- мость более сложной трехпотоковой модели для интерпретации наблюдений 21 декабря 2008 г. Для наблюдений 23 декабря 2008 г. наилучшее согласие между экспериментальными и рас- четными зависимостями ( )V f (рис. 3, б) бы- ло получено при значениях 1 (310 20)v = ± км/с, 1 (0.5 0.1)d = ± а. е., ( )30 2 20270v = ± км/с, 2d = ( )1.0 0.51.0 ± а. е. и флуктуациями скорости в пер- вом потоке со стандартным отклонением 1 1(0.6 0.2)vσ = ± при относительной среднеквад- Рис. 3. Дисперсионные зависимости дрейфовой скорости в направлении радиоисточника 3С196: а – данные наблюдений 21 декабря 2008 г. (кривая 1) и ре- зультаты расчетов для односкоростной модели солнечного ветра с параметром 1 220v = км/с (кривая 2) и для трехпото- ковой модели с параметрами 1 220v = км/с, 1 0.1d = а. е., 2 280v = км/с, 2 0.5d = а. е., 3 250v = км/с, 3 1.0d = а. е. (кривая 3); б – данные наблюдений 23 декабря 2008 г. (кривая 1) и ре- зультаты расчетов для односкоростной модели солнечного ветра с параметром 1 310v = км/с (кривая 2), для двухпото- ковой модели с параметрами 1 350v = км/с, 1 0.6d = а. е., 2 280v = км/с, 2 1.0d = а. е. (кривая 3) и двухпотоковой мо- дели с 1 310v = км/с, 1 0.5d = а. е., 2 270v = км/с, 2 1.0d = а. е. и флуктуациями скорости в первом потоке 1 10.6vσ = (кривая 4) 124 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 19, № 2, 2014 М. Р. Ольяк и др. ратической ошибке 10 % (кривая 4). Кривые 2 и 3 на рис. 3, б представляют дисперсионные зависимости для односкоростной и двухпотоко- вой моделей, которые показали наименьшие сред- неквадратические ошибки при сопоставлении с экспериментальными спектрами. Среднеквад- ратическая ошибка при сопоставлении кривых 2 и 3 с экспериментальными данными составляла соответственно 17 и 20 % (см. также [15]). 4. Âûâîäû Как видно из полученных результатов, использо- вание анализа дисперсионных зависимостей дрей- фовой скорости позволяет уточнить значения скорости и ширины потоков солнечного ветра, по- лученные из наблюдений спектров мерцаний. Среднеквадратические ошибки при использовании метода дисперсионного анализа дрейфовой скоро- сти несколько ниже, чем в спектральном методе. Вместе с тем, как показали расчеты, наклон дис- персионной кривой слабо зависит от показателя степени пространственного спектра флуктуаций электронной концентрации в плазме солнечного ветра. В связи с этим метод дисперсионного ана- лиза эффективен при изучении тонкой структуры скорости солнечного ветра, но для комплексного исследования межпланетной среды анализ спек- тров мерцаний остается неизменно важным. Работа выполнена при частичной финансовой под- держке “Целевой комплексной программы НАН Украины по научным космическим исследова- ниям на 2012–2016 гг.”. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 01. Hewish A., Scott P. F., and Wills D. Interplanetary Scintil- lation of Small Diameter Radio Sources // Nature. – 1964. – Vol. 203, Is. 4951. – P. 1214–1217. 02. Hewish A., Dennison P. A., and Pilkington J. D. H. Mea- surements of the size and motion of the irregularities in the interplanetary medium // Nature. – 1966. – Vol. 209, Is. 5029. – P. 1188–1189. 03. Шишов В. И., Шишова Т. Д. Влияние размеров ис- точника на спектры межпланетных мерцаний. Наблю- дения // Астрономический журнал. – 1979. – Т. 56, № 3. – C. 613–622. 04. Бовкун В. П., Жук И. Н. Спектры мерцаний на неод- нородностях ионосферы и межпланетной плазмы и воз- можность их разделения в декаметровом диапазоне радиоволн // Доклады АН УССР. – 1981. – Сер. А, № 6. – С. 69–71. 05. Manoharan P. K. and Ananthakrishnan S. Determination of solar-wind velocities using single-station measurements of interplanetary scintillations // Mon. Not. R. Astron. Soc. – 1990. – Vol. 244. – P. 691–695. 06. Фалькович И. С., Коноваленко А. А., Калиничен- ко Н. Н., Ольяк М. Р., Гридин А. И., Бубнов И. Н., Бра- женко А. И., Лекашо А., Рукер Х. О. Первые резуль- таты дисперсионного анализа межпланетных мерца- ний в декаметровом диапазоне длин волн // Радиофи- зика и радиоастрономия. – 2007. – Т. 12, № 4. – С. 350–356. 07. Breen A. R., Coles W. A., and Grall R. R., Klinglesmith M. T., Markkanen J., Moran P. I., Tegid B., and Williams P. J. S. EISCAT measurements of the solar wind // Ann. Geophy- sicae. – 1996. – Vol. 14. – P. 1235–1245. 08. Калиниченко Н. Н., Фалькович И. С., Коновален- ко А. А., Браженко А. И. Разделение межпланетных и ионосферных мерцаний космических источни- ков в декаметровом диапазоне радиоволн // Радиофи- зика и радиоастрономия. – 2013. – Т. 18, № 3. – С. 210–219. 09. Брауде С. Я., Мень А. В., Содин Л. Г. Радиотелескоп декаметрового диапазона волн УТР-2 // Антенны. – М.: Связь. – 1978. – Вып. 26. – С. 3–14. 10. Мень А. В., Шарыкин Н. К., Захаренко В. В., Була- цен В. Г., Браженко А. И., Ващишин Р. В. Радиоте- лескоп декаметрового диапазона волн УРАН-2 // Радио- физика и радиоастрономия. – 2003. – Т. 8, № 4. – С. 345–356. 11. Бовкун В. П., Жук И. Н. Мерцания космических источников в декаметровом диапазоне радиоволн на неоднородностях межпланетной плазмы и ионо- сферы // Космическая наука и техника. – 1992. – № 7. – С. 80–91. 12. Фалькович И. С., Калиниченко Н. Н., Гридин А. А., Бубнов И. Н. О возможности широкополосных наб- людений межпланетных мерцаний на декаметровых волнах // Радиофизика и радиоастрономия. – 2004. – Т. 9, № 2. – С. 121–129. 13. Фалькович И. С., Гридин А. А., Калиниченко Н. Н., Бубнов И. Н. Шестнадцатиполосный корреляционный радиометр для наблюдения межпланетных мерцаний // Радиофизика и радиоастрономия. – 2005. – Т. 10, № 4. – С. 392–397. 14. Olyak M. R. Large-scale structure of solar wind and geo- magnetic phenomena // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. – 2012. – Vol. 86. – P. 34–40. 15. Olyak M. R. The dispersion analysis of drift velocity in the study of solar wind flows // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. – 2013. – Vol. 102. – P. 185–191. 16. Калиниченко Н. Н., Коноваленко А. А., Браженко А. И., Соловьев В. В. Корональный выброс массы 15 фев- раля 2011 г. в межпланетном пространстве и его наблюдения методом мерцаний космических источни- ков в декаметровом диапазоне радиоволн // Радио- физика и радиоастрономия. – 2013. – Т. 18, № 4. – С. 301–308. ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 19, № 2, 2014 125 Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения... М. Р. Ольяк 1, М. М. Калініченко 1, О. О. Коноваленко 1, А. І. Браженко 2 1 Радіоастрономічний інститут НАН України, вул. Червонопрапорна, 4, м. Харків, 61002, Україна 2 Полтавська гравіметрична обсерваторія Інституту геофізики ім. С. І. Суботіна НАН України, вул. М’ясоєдова, 27/29, м. Полтава, 36029, Україна ЗАСТОСУВАННЯ СПЕКТРАЛЬНОГО ТА ДИСПЕРСІЙНОГО АНАЛІЗУ В ДЕКАМЕТРОВОМУ ДІАПАЗОНІ РАДІОХВИЛЬ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ СОНЯЧНОГО ВІТРУ Описано деякі особливості застосування спектральної та дисперсійної методик визначення параметрів сонячного вітру за даними спостережень міжпланетних мерехтінь кос- мічних радіоджерел в декаметровому діапазоні радіохвиль. Зазначено характерні похибки визначення параметрів со- нячного вітру залежно від методики і моделі сонячного вітру. M. R. Olyak 1, N. N. Kalinichenko 1, A. A. Konovalenko 1, and A. I. Brazhenko 2 1 Institute of Radio Astronomy, National Academy of Sciences of Ukraine, 4, Chervonopraporna St., Kharkiv, 61002, Ukraine 2 Poltava Gravimetric Observatory, S. Subotin Institute of Geophysics, National Academy of Sciences of Ukraine, 27/29, Miasoiedov St., Poltava, 36029, Ukraine APPLICATION OF SPECTRAL AND DISPERSION TECHNIQUES AT THE DECAMETER WAVELENGTHS FOR DETERMINATION OF SOLAR WIND PARAMETERS Some features of application of spectral and dispersion tech- niques for determination of solar wind parameters from the in- terplanetary scintillations data of cosmic radio sources at the decameter wavelengths are described. The characteristic errors of solar wind parameters determination depending on the tech- nique and solar wind model are presented. Статья поступила в редакцию 21.05.2014

Применение спектрального и дисперсионного анализа в декаметровом диапазоне радиоволн для определения параметров солнечного ветра

Institution

Ähnliche Einträge