Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4"

Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4"

Предмет и цель работы: Исследование эффектов влияния солнечной и геомагнитной активности на состояние верхней атмосферы Земли методом “просвечивания” ее излучением космических радиоисточников....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2017
Автори: Собитняк, Л.И., Рябов, M.И., Сухарев, A.Л., Панишко, С.К.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Радіоастрономічний інститут НАН України 2017
Назва видання:Радиофизика и радиоастрономия
Теми:
Радиофизика геокосмоса
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130286
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4" / Л.И. Собитняк, M.И. Рябов, A.Л. Сухарев, С.К. Панишко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2017. — Т. 22, № 4. — С. 294-303. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-130286
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1302862025-02-23T18:18:38Z Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4" Структура мінливості індексів космічної погоди стосовно даних моніторингу потоків випромінювання радіоджерел на радіотелескопі “УРАН-4” Structure of variability indexes of cosmic weather as applied to data monitoring of fluxes of radio sources at the “URAN-4” radio telescope Собитняк, Л.И. Рябов, M.И. Сухарев, A.Л. Панишко, С.К. Радиофизика геокосмоса Предмет и цель работы: Исследование эффектов влияния солнечной и геомагнитной активности на состояние верхней атмосферы Земли методом “просвечивания” ее излучением космических радиоисточников. Предмет і мета роботи: Дослідження ефектів впливу сонячної і геомагнітної активності на стан верхньої атмосфери Землі методом “просвічування” її випромінюванням космічних радіоджерел. Purpose: Investigation of the effects of the influence of solar and geomagnetic activity on the state of the Earth’s upper atmosphere by the method of “transmission through” it with the radiation of cosmic radio sources. 2017 Article Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4" / Л.И. Собитняк, M.И. Рябов, A.Л. Сухарев, С.К. Панишко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2017. — Т. 22, № 4. — С. 294-303. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1027-9636 PACS: 95.55.Jz, 95.85.Bh, 96.50.Wx DOI: doi.org/10.15407/rpra22.04.294 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130286 524 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 Радиофизика геокосмоса
Радиофизика геокосмоса
spellingShingle Радиофизика геокосмоса
Радиофизика геокосмоса
Собитняк, Л.И.
Рябов, M.И.
Сухарев, A.Л.
Панишко, С.К.
Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4"
Радиофизика и радиоастрономия
description Предмет и цель работы: Исследование эффектов влияния солнечной и геомагнитной активности на состояние верхней атмосферы Земли методом “просвечивания” ее излучением космических радиоисточников.
format Article
author Собитняк, Л.И.
Рябов, M.И.
Сухарев, A.Л.
Панишко, С.К.
author_facet Собитняк, Л.И.
Рябов, M.И.
Сухарев, A.Л.
Панишко, С.К.
author_sort Собитняк, Л.И.
title Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4"
title_short Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4"
title_full Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4"
title_fullStr Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4"
title_full_unstemmed Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4"
title_sort структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "уран-4"
publisher Радіоастрономічний інститут НАН України
publishDate 2017
topic_facet Радиофизика геокосмоса
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130286
citation_txt Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения радиоисточников на радиотелескопе "УРАН-4" / Л.И. Собитняк, M.И. Рябов, A.Л. Сухарев, С.К. Панишко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2017. — Т. 22, № 4. — С. 294-303. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
series Радиофизика и радиоастрономия
work_keys_str_mv AT sobitnâkli strukturaperemennostiindeksovkosmičeskojpogodyvprimeneniikdannymmonitoringapotokovizlučeniâradioistočnikovnaradioteleskopeuran4
AT râbovmi strukturaperemennostiindeksovkosmičeskojpogodyvprimeneniikdannymmonitoringapotokovizlučeniâradioistočnikovnaradioteleskopeuran4
AT suhareval strukturaperemennostiindeksovkosmičeskojpogodyvprimeneniikdannymmonitoringapotokovizlučeniâradioistočnikovnaradioteleskopeuran4
AT paniškosk strukturaperemennostiindeksovkosmičeskojpogodyvprimeneniikdannymmonitoringapotokovizlučeniâradioistočnikovnaradioteleskopeuran4
AT sobitnâkli strukturamínlivostííndeksívkosmíčnoípogodistosovnodanihmonítoringupotokívvipromínûvannâradíodžerelnaradíoteleskopíuran4
AT râbovmi strukturamínlivostííndeksívkosmíčnoípogodistosovnodanihmonítoringupotokívvipromínûvannâradíodžerelnaradíoteleskopíuran4
AT suhareval strukturamínlivostííndeksívkosmíčnoípogodistosovnodanihmonítoringupotokívvipromínûvannâradíodžerelnaradíoteleskopíuran4
AT paniškosk strukturamínlivostííndeksívkosmíčnoípogodistosovnodanihmonítoringupotokívvipromínûvannâradíodžerelnaradíoteleskopíuran4
AT sobitnâkli structureofvariabilityindexesofcosmicweatherasappliedtodatamonitoringoffluxesofradiosourcesattheuran4radiotelescope
AT râbovmi structureofvariabilityindexesofcosmicweatherasappliedtodatamonitoringoffluxesofradiosourcesattheuran4radiotelescope
AT suhareval structureofvariabilityindexesofcosmicweatherasappliedtodatamonitoringoffluxesofradiosourcesattheuran4radiotelescope
AT paniškosk structureofvariabilityindexesofcosmicweatherasappliedtodatamonitoringoffluxesofradiosourcesattheuran4radiotelescope
first_indexed 2025-11-24T06:21:52Z
last_indexed 2025-11-24T06:21:52Z
_version_ 1849651691740200960
fulltext ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017294 Радиофизика и радиоастрономия. 2017, Т. 22, № 4, c. 294–303 © Л. И. Собитняк, M. И. Рябов, A. Л. Сухарев, С. К. Панишко, 2017 ÐÀÄÈÎÔÈÇÈÊÀ ÃÅÎÊÎÑÌÎÑÀ Л. И. СОБИТНЯК, M. И. РЯБОВ, A. Л. СУХАРЕВ, С. К. ПАНИШКО Обсерватория “УРАН-4”, Радиоастрономический институт НАН Украины, ул. Пушкинская, 37, г. Одесса, 65011, Украина E-mail: sobitniak@gmail.com, ryabov-uran@ukr.net, magister_phys@yahoo.com, spanishko@ukr.net ÑÒÐÓÊÒÓÐÀ ÏÅÐÅÌÅÍÍÎÑÒÈ ÈÍÄÅÊÑΠÊÎÑÌÈ×ÅÑÊÎÉ ÏÎÃÎÄÛ Â ÏÐÈÌÅÍÅÍÈÈ Ê ÄÀÍÍÛÌ ÌÎÍÈÒÎÐÈÍÃÀ ÏÎÒÎÊΠÈÇËÓ×ÅÍÈß ÐÀÄÈÎÈÑÒÎ×ÍÈÊΠÍÀ ÐÀÄÈÎÒÅËÅÑÊÎÏÅ “ÓÐÀÍ-4” Предмет и цель работы: Исследование эффектов влияния солнечной и геомагнитной активности на состояние верхней атмосферы Земли методом “просвечивания” ее излучением космических радиоисточников. Методы и методология: Мониторинг потоков излучения мощных галактических и внегалактических радиоисточни- ков проводится на радиотелескопе “УРАН-4” Одесской обсерватории Радиоастрономического института НАН Украины с 1987 г. и по настоящее время (22–24 циклы солнечной активности). Результаты: В результате наблюдений отмечаются существенные вариации потоков радиоисточников долговременно- го и кратковременного характера. Эти изменения вызваны явлениями и процессами, которые связаны с проявлением солнечной и геомагнитной активности. Таким образом, исследуя данные, полученные в результате мониторинга потоков радиоисточников, можно определить степень и характер интегрального влияния космической погоды на верхнюю атмосферу Земли в течение солнечного цикла и в отдельные эпизоды ее экстремальных проявлений. В числе исследуемых факторов космической погоды, оказывающих влияние на верхнюю атмосферу Земли, рассматривались индекс потока радиоизлучения Солнца на волне 10 см – F10.7 (как индикатор ультрафиолетового излучения Солнца) и индекс планетарной геомагнитной активности – pA -индекс (как индикатор воздействия корпускулярных потоков). Заключение: Мониторинг потоков космических радиоисточников, проводимый на радиотелескопе “УРАН-4”, поз- воляет “просвечивать” всю верхнюю атмосферу Земли и определяет интегральный эффект воздействия на нее сол- нечной и геомагнитной активности. Подобные результаты не могут быть получены с помощью наземных радиофи- зических и радиолокационных методов. Средствами вейвлет-анализа получены сведения о наличии основных периодов, характеризующих космическую погоду, и о времени их существования. Это позволяет связать наблюдаемые эффекты в изменениях потоков радиоисточников с основными источниками влияния на состояние верхней атмосферы Земли. Ключевые слова: верхняя атмосфера, солнечная активность, геомагнитная активность, космическая погода DOI: https://doi.org/10.15407/rpra22.04.294 УДК 524 PACS numbers: 95.55.Jz, 95.85.Bh, 96.50.Wx 1. Ââåäåíèå Со времени ввода в эксплуатацию радиотелеско- па ”УРАН-4” в 1987 г. на нем была организована программа мониторинга потоков излучения мощ- ных галактических и внегалактических радиоис- точников. Эта программа охватывает мониторинг остатков сверхновых – радиоисточников Кассио- пея А, Телец А, и радиогалактик – Лебедь А и Дева А. Наблюдения радиоисточников проводи- лись на частотах 25 и 20 МГц отдельными сеан- сами, в переделах 2 ч от моментов кульмина- ции источников. В таких пределах наблюдений обеспечивается прием при высоких значениях эффективной площади антенны радиотелескопа. Интервалы часовых углов, в которых наблюдались радиоисточники, показаны на рис. 1. Время прохождения радиоисточников 3С144, 3С274, 3С405 через диаграмму направленнос- ти составляло 40 мин (для каждого часового угла), для радиоисточника 3С461 – 60 мин. В целом общее время суточного мониторинга превыша- ло 13 ч. Время кульминаций радиоисточников в ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 295 Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения... течение года показано на рис. 2. Таким образом, в результате мониторинга потоков радиоисточни- ков получались данные наблюдений в различное время суток. С 1987 по 1998 г. регистрация данных осуще- ствлялась в аналоговом режиме. Начиная с 1999 г. наблюдения на радиотелескопе полностью авто- матизированы, осуществляются цифровая запись сигналов и управление радиотелескопом персо- нальной ЭВМ. Это позволяет проводить кругло- суточные наблюдения в рамках различных про- грамм. Образец записи данных по наблюдениям источника 3С405, полученный в автоматичес- ком режиме регистрации, изображен на рис. 3. Сеансы наблюдений длительностью 10–14 сут проводились ежемесячно. Результатом наблюде- ний стали средние значения плотностей потоков излучения радиоисточников за исследуемый пе- риод. Процедура получения этих данных пред- ставлена в работе [1]. 2. Ðåçóëüòàòû íàáëþäåíèé äîëãîâðåìåííûõ èçìåíåíèé ïîòîêîâ èçëó÷åíèÿ ðàäèîèñòî÷íèêîâ Долговременные изменения потоков излучения радиоисточников показывают влияние изменения состояния солнечной активности на верхнюю ат- мосферу Земли в течение солнечного цикла. Здесь основными влияющими фактораи являют- ся изменение поглощения излучения радиоисточ- ника в ионосфере и генерация ионосферных нео- днородностей при различной солнечной и геомаг- нитной активности [2–6]. На рис. 4–7 показаны результаты мониторинга потоков радиоисточни- ков 3С144, 3С274, 3С405, 3С461 за период 23-го солнечного цикла. Каждая точка на графике представляет собой среднее значение результа- тов наблюдений за период длительностью до двух недель. Отмечается тренд изменения потока с солнечным циклом. Разброс данных относитель- но тренда определяется состоянием солнечной и геомагнитной активности, сезоном и временем наблюдения радиоисточника. Причина этих от- Рис. 1. Интервалы наблюдений радиоисточников в часовых углах относительно центрального меридиана Рис. 2. Время наблюдений радиоисточников 3С144 (), 3С274(), 3С405(), 3С461(). Линия 1 и линия 2 – соответственно начало и окончание сумерек при восходе Солнца, линия 3 и линия 4 – соответственно начало и окончание сумерек при заходе Солнца 296 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 Л. И. Собитняк и др. клонений станет предметом исследований в пос- ледующих работах. 3. Èçìåíåíèÿ ïîòîêîâ èçëó÷åíèÿ ðàäèîèñòî÷íèêîâ ïðè ýêñòðåìàëüíûõ ñîñòîÿíèÿõ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè На рис. 8 представлены вариации уровня по- тока излучения радиоисточника 3С461 в ноябре 2003 г. в период экстремально высокой солнеч- ной и геомагнитной активности. В этот период, который начался 17 ноября и продолжился до 27 ноября, отмечался резкий спад уровня потока радиоисточника. 17 ноября на Солнце произош- ло 8 вспышек, наиболее мощные M1.2 и M4.2. 18 ноября на диске Солнца произошло 9 вспы- шек с максимальными баллами M3.2, M3.9 Рис. 3. Образец записи плотности потока радиоисточника 3С405, полученный в автоматическом режиме регистрации Рис. 4. Вариации плотности потока излучения радиоисточника 3С144 (по отношению к сигналу генератора шума) на частоте 25 МГц, поляризация А, на протяжении 23-го цикла солнечной активности ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 297 Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения... и M4.5. Наиболее геоэффективная вспышка 2N произошла 18 ноября и сопровождалась рентге- новскими всплесками М3.2 и М3.9. Эта вспыш- ка вызвала сильную магнитную бурю. Импуль- сивная вспышка M1.7 наблюдалась 19 ноября. Период активности был продолжен 20 ноября вспышками M9.6/2b и M5.8, 21–23 ноября – вспышками B9.2, B8.8, C4.3. Таким образом, совместное действие различ- ных проявлений космической погоды находит свое Рис. 5. Вариации плотности потока излучения радиоисточника 3С274 (по отношению к сигналу генератора шума) на частоте 25 МГц, поляризация А, на протяжении 23-го цикла солнечной активности Рис. 6. Вариации плотности потока излучения радиоисточника 3С405 (по отношению к сигналу генератора шума) на частоте 25 МГц, поляризация А, на протяжении 23-го цикла солнечной активности 298 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 Л. И. Собитняк и др. отражение в длительных депрессиях потоков мощных радиоисточников в декаметровом диа- пазоне. Для интерпретации данных долговременных и кратковременных изменений плотностей потоков радиоисточников необходимо привлечение сведе- Рис. 7. Вариации плотности потока излучения радиоисточника 3С405 (по отношению к сигналу генератора шума) на частоте 25 МГц, поляризация А, на протяжении 23-го цикла солнечной активности Рис. 8. Вариации плотности потока излучения радиоисточника 3С461 (по отношению к сигналу генератора шума) при наблюдениях на различных часовых углах на частоте 25 МГц в ноябре 2003 г. ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 299 Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения... ний о динамике изменений основных индексов космической погоды. 4. Èññëåäîâàíèå âàðèàöèé îñíîâíûõ èíäåêñîâ êîñìè÷åñêîé ïîãîäû В числе исследуемых факторов космической по- годы, оказывающих влияние на ионосферу, рас- сматривались индекс потока радиоизлучения Солнца на волне 10 см – F10.7 и индекс плане- тарной геомагнитной активности – pA -индекс. Для получения данных о спектрально-простран- ственных характеристиках индекса F10.7 иссле- дование временной последовательности его зна- чений проводилось с использованием вейвлет-ана- лиза [7]. В работе [1] этот метод применялся к последовательности значений индексов F10.7, по- лученных в 1963–2013 гг. В настоящей работе временной диапазон расширен до 2017 г. 5. Îñíîâíûå ïåðèîäè÷åñêèå ñîñòàâëÿþùèå â ïîñëåäîâàòåëüíîñòè çíà÷åíèé èíäåêñà F10.7 Индекс F10.7 коррелирует с ультрафиолетовым и рентгеновским излучениями Солнца, оказываю- щими волновое воздействие на ионизацию ионо- сферы [8]. В результате вейвлет-анализа был по- строен частотно-временной спектр распределения плотности энергии для индекса F10.7 в период 20–24 циклов солнечной активности с исключе- нием наиболее мощного 11-летнего цикла (рис. 9). При таком подходе удается выявить кратковре- менные изменения индекса F10.7 в каждом цикле солнечной активности. Наиболее заметно и продолжительно прояв- ляют себя периоды в интервале от 1 до 3 лет. Значения этих периодов, в порядке их максималь- ного проявления, составляют такую последо- вательность: 2.3 года, 1.8 года, 2.5 года, 1 год, 260 дней, 313 дней. На рис. 10 показана динами- ка изменения амплитуды этих периодов в сравне- нии с общим ходом измениния индекса F10.7. Каждый период имеет свои максимумы в раз- личных циклах солнечной активности. В резуль- тате их взаимодействия обеспечивается ход из- менения индекса F10.7 в различных циклах. Использование вейвлет-анализа позволяет по- строить “спектры периодов” как наличие набо- ра периодов на определенных фазах солнечного цикла. На рис. 11 продемонстрированы “спектры периодов”, которые проявляют себя в фазе мини- мума (1996 г.) и фазе спада (2003 г.) 23 цикла сол- нечной активности. В минимуме наиболее интен- сивными являются долгопериодические процес- сы, в период спада отмечается существенный рост амплитуды короткопериодических процессов. Рис. 9. Частотно-временной вейвлет-спектр распределения плотности энергии для индекса F10.7 в период 20–24 циклов солнечной активности с вычетом одного 11-летнего периода 300 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 Л. И. Собитняк и др. Таким образом, была получена общая кар- тина наиболее значимых периодов индекса F10.7 на протяжении 20–24 циклов солнечной активности, которая формируется долгоперио- дическими и короткопериодическими про- цессами. Рис. 10. Основные периоды индекса F10.7: кривая 1 – F10.7 (измеряется в солнечных единицах потока), кривая 2 – 2.7 года, кривая 3 – 2.3 года, кривая 4 – 1.8 года, кривая 5 – 1 год, кривая 6 – 262 дня Рис. 11. Амплитуда периодов индекса F10.7 в разные циклы солнечной активности: кривая 1 – 1996 г. (минимум солнечной активности), кривая 2 – 2003 г. (фаза спада солнечной активности); у – годы, d – дни ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 301 Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения... 6. Îñíîâíûå ïåðèîäè÷åñêèå ñîñòàâëÿþùèå pA -èíäåêñà Аналогичная процедура была проведена для вре- менной последовательности значений геомагнит- ного pA -индекса. На первом этапе был построен частотно-временной спектр для исходного ряда данных (рис. 12). Затем методом фильтрации были выделены короткопериодические процессы на про- тяжении 23–24 циклов солнечной активности. В результате была получена картина основных пе- риодов в исследуемом интервале времени. Наибо- лее значимые периоды: 4.4 года, 4 года, 3 года, 2 года, 1.6 года, 1 год. Каждый из этих периодов имеет свои максимумы в различных циклах сол- нечной активности. В результате их взаимодействия обеспечивается ход изменения pA -индекса в раз- личных циклах. На рис. 13 изображены периоды pA -индекса, характеризующие различные фазы солнечной активности. В минимуме солнечной активности наиболее ярко проявляются долгопериодические процессы. В максимуме солнечной активности отмечается существенный рост амплитуды ко- роткопериодических процессов. 7. Çàêëþ÷åíèå 1. Мониторинг потоков излучения космических ра- диоисточников, проводимый на радиотелескопе “УРАН-4” позволяет “просвечивать” всю верх- нюю атмосферу Земли и определять интеграль- ный эффект воздействия на нее солнечной и гео- магнитной активности. 2. Отмечается наличие долговременных из- менений плотностей потоков внегалактических радиоисточников в декаметровом диапазоне в течение 23 цикла солнечной активности. 3. Регистрируются изменения плотностей по- токов космических радиоисточников в периоды аномальных проявлений солнечной и геомагнит- ной активности, которые наблюдаются в течение 23 цикла солнечной активности. 4. Средствами вейвлет-анализа впервые полу- чен комплекс данных: – о наличии основных периодов для временной последовательности значений индексов, характе- ризующих космическую погоду; – детальные сведения о периодах в 20–24 цик- лах солнечной активности, характеризующих наиболее интенсивные фазы активности; – “спектры периодов”, показывающие дина- мику изменения индексов космической погоды со временем. 5. Для индекса F10.7 в 20–24 циклах показа- но наличие преобладающих периодов: 3 года, 2.7 года, 2.4 года, 2 года, 262 дня, 28 дней. 6. Для pA -индекса в 23 цикле отмечались пре- обладающие периоды: 4.4 года, 3.9 года, 3.4 года, 2.4 года, 360 дней, 30 дней. Рис. 12. Частотно-временной вейвлет-спектр распределения плотности энергии для pA -индекса в период 20–24 циклов солнечной активности 302 ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 Л. И. Собитняк и др. Полученные результаты будут использованы для интерпретации данных наблюдений измене- ний потоков радиоисточников на радиотелескопе “УРАН-4” и диагностики состояния верхней ат- мосферы Земли как в течение долгопериодичес- ких изменений, так и при экстремальных прояв- лениях космической погоды. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 01. Рябов М. И., Панишко С. К, Гугля Л. И, Эффекты воз- действия состояния космической погоды на верхнюю атмосферу Земли по данным мониторинга потоков мощ- ных радиоисточников на РТ “УРАН–4” РИ НАНУ // Odessa Astronomical Publications. – 2011. – Vol. 24. – С. 159–161. 02. Плазменная гелиогеофизика. В 2 т. / Под ред. Л. М. Зе- леного, И. С. Веселовского. – М.: Физматлит, 2008. – Т. 1. – 664 с., Т. 2. – 564 с. 03. Электромагнитные и плазменные процессы. От недр Солнца до недр Земли / Под ред. Ю. Я. Ружина, В. Д. Кузнецова. – М.: ИЗМИРАН, 2015. – 480 с. 04. Мирошниченко Л. И. Физика Солнца и солнечно-зем- ных связей. – М: Университетская книга, 2011. – 174 с. 05. Витинский Ю. И., Оль А. И., Сазонов Б. И. Солнце и атмосфера Земли. – Л.: Гидрометеоиздат, 1975. – 351 с. 06. Дружинин И. П., Сазонов Б. И., Ягодинский В. Н. Кос- мос-Земля. Прогнозы. – М.: Мысль, 1974. – 288 с. 07. Смоленцев Н. К. Введение в теорию вейвлетов. – М.-Ижевск: НИЦ “Регулярная и хаотическая дина- мика”, 2010. – 292 с. 08. Иванов-Холодный Г. С., Никольский Г. М. Солнце и ионосфера (коротковолновое излучение Солнца и его воздействие на ионосферу). – М.: Наука, 1969. – 480 с. REFERENCES 01. RYABOV, M. I., PANISHKO, S. K. and GUGLYA, L. I., 2011. Space weather impacts on the Earth’s upper atmo- sphere according to the monitoring of powerful radio sources fluxes at the URAN-4 radio telescope (Institute of Radio Astronomy, NAS of Ukraine). Odessa Astro- nomical Publications. vol. 24, pp. 159–161 (in Russian). 02. ZELENY, L. M. and VESELOVSKY, I. S., eds. 2008. Plas- ma Heliogeophysics. Vol. 1-2. Moscow, Russia: Fizmatlit. Publ. (in Russian). 03. RUZHIN, YU. YA. and KUZNETSOV, V. D., eds. 2015. Electromagnetic and plasma processes from the Sun to the Core of the Earth. Moscow, Russia: IZMIRAN Publ. (in Russian). 04. MIROSHNICHENKO, L. I., 2011. Physics of the Sun and solar-terrestrial relations. Moscow, Russia: Univer- sitetskaya Kniga Publ. (in Russian). 05. VITINSKY, YU. I., OL’, A. I. and SAZONOV, B. I., 1975. The Sun and the Earth’s Atmosphere. Leningrad, USSR: Gidrometeoizdat Publ. (in Russian). 06. DRUZHININ, I. P., SAZONOV B. I. and YAGODIN- SKIY, V. N., 1974. Space-Earth. Forecasts. Moscow, Rus- sia: Mysl’ Publ. (in Russian). 07. SMOLENTSEV, N. K., 2005. Introduction to the theory of wavelets. Moscow-Izhevsk, Russia: NITS “Regulyarnaya i Khaoticheskaya Dinamika” Publ. (in Russian). 08. IVANOV-KHOLODNYI, G. S. and NIKOLSKY, G. M., 1969. The Sun and Ionosphere (short wave solar radia- Рис. 13. Амплитуда периодов pA -индекса, характеризующих различные фазы солнечной активности: кривая 1 – 1996 г.. (минимум солнечной активности), кривая 2 – 2003 г. (фаза спада солнечной активности); у – годы, d – дни ISSN 1027-9636. Радиофизика и радиоастрономия. Т. 22, № 4, 2017 303 Структура переменности индексов космической погоды в применении к данным мониторинга потоков излучения... tion and its effect on the ionosphere). Moscow, Russia: Nauka publ. (in Russian). L. I. Sobitniak, M. I. Ryabov, A. L. Sukharev, and S. K. Panishko Observatory “URAN-4”, Institute of Radio Astronomy, National Academy of Sciences of Ukraine, 37, Pushkinska St., Odesa, 65011, Ukraine STRUCTURE OF VARIABILITY INDEXES OF COSMIC WEATHER AS APPLIED TO DATA MONITORING OF FLUXES OF RADIO SOURCES AT THE “URAN-4” RADIO TELESCOPE Purpose: Investigation of the effects of the influence of solar and geomagnetic activity on the state of the Earth’s upper atmo- sphere by the method of “transmission through” it with the radiation of cosmic radio sources. Design/Methodology/approach: Monitoring of the fluxes of po- werful galactic and extragalactic radio sources is carried out at the URAN-4 radio telescope of the Odesa Observatory of the Institute of Radio Astronomy of NAS of Ukraine from 1987 till now (22–24 cycles of solar activity). Findings: As a result of observations, there are significant varia- tions in the fluxes of long-term and short-term radio sources. These changes are caused by the phenomena and processes associated with manifestation of the solar and geomagnetic activity. Thus, by examining the data obtained as a result of monitoring the radio fluxes, the degree and nature of the integral influence of space weather on the upper atmosphere of the Earth during the solar cycle and in certain episodes of extreme manifestations can be determined. Among the studied factors of cosmic weather which exert influence on the Earth upper atmosphere, the index of the radio emission of the Sun at the wavelength of 10 cm – F10.7 (as an indicator of ultraviolet radiation from the Sun) and the index of planetary geomagnetic activity – pA -index was considered as an indicator of the effects of corpuscular fluxes. Conclusions: Monitoring of the fluxes of space radio sources made at the “URAN-4” radio telescope makes it possible to “transmit through” the entire upper atmosphere of the Earth and determines the integral effect of the solar and geomagnetic activity influence on it. Such results can not be achieved with the terrestrial radio- physics and radar methods. By means of wavelet analysis, the information on the existence of the main periods characterizing the space weather and the time of their existence was obtained. This makes it possible to relate the observed effects in changes of the fluxes of radio sources with the main sources of influence on the state of the Earth’s upper atmosphere. Key words: upper atmosphere, solar activity, geomagnetic acti- vity, space weather Л. І. Собітняк, M. І. Рябов, A. Л. Сухарєв, С. К. Панішко Обсерваторія “УРАН-4”, Радіоастрономічний інститут НАН України, вул. Пушкінська, 37, м. Одеса, 65011, Україна СТРУКТУРА МІНЛИВОСТІ ІНДЕКСІВ КОСМІЧНОЇ ПОГОДИ СТОСОВНО ДАНИХ МОНІТОРИНГУ ПОТОКІВ ВИПРОМІНЮВАННЯ РАДІОДЖЕРЕЛ НА РАДІОТЕЛЕСКОПІ “УРАН-4” Предмет і мета роботи: Дослідження ефектів впливу со- нячної і геомагнітної активності на стан верхньої атмосфери Землі методом “просвічування” її випромінюванням косміч- них радіоджерел. Методи і методологія: Моніторинг потоків потужних га- лактичних і позагалактичних радіоджерел виконується на радіотелескопі “УРАН-4” Одеської обсерваторії Радіоас- трономічного інституту НАН України з 1987 р. і до тепер (22–24 цикли сонячної активності). Результати: В результаті спостережень відзначаються істотні варіації потоків випромінювання радіоджерел дов- готривалого і короткочасного характеру. Ці зміни викликані явищами і процесами, пов’язаними з проявом сонячної і гео- магнітної активності. Таким чином, досліджуючи дані, отри- мані в результаті моніторингу потоків радіоджерел, можна визначити ступінь і характер інтегрального впливу косміч- ної погоди на верхню атмосферу Землі протягом сонячного циклу і в окремі епізоди її екстремальних проявів. У числі досліджуваних факторів космічної погоди, що впливають на верхню атмосферу Землі, розглядались індекс потоку радіо- випромінювання Сонця на хвилі 10 см – F10.7 (як індикатор ультрафіолетового випромінювання Сонця) та індекс плане- тарної геомагнітної активності – pA -індекс (як індикатор впливу корпускулярних потоків). Висновок: Моніторинг потоків космічних радіоджерел, що виконується на радіотелескопі “УРАН-4”, дозволяє “про- свічувати” усю верхню атмосферу Землі та визначає інтег- ральний ефект впливу на неї сонячної й геомагнітної актив- ності. Подібні результати не можуть бути отримані за допо- могою наземних радіофізичних і радіолокаційних методів. Засобами вейвлет-аналізу отримано відомості про наявність основних періодів, що характеризують космічну погоду, та про час їх існування. Це дозволяє пов’язати спостережу- вані ефекти в змінах потоків радіоджерел з основними дже- релами впливу на стан верхньої атмосфери Землі. Ключові слова: верхня атмосфера, сонячна активність, гео- магнітна активність, космічна погода Статья поступила в редакцию 30.10.2017

Схожі ресурси