Спутниковое радиозондирование ионосферы из окрестности главного максимума концентрации электронов (04.10.2010)

Автор: Котонаева Надежда Геннадьевна

Котонаева Надежда Геннадьевна

Спутниковое радиозондирование ионосферы

из окрестности главного максимума

концентрации электронов

Специальность 25.00.29 - физика атмосферы и гидросферы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора физико-математических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в Государственном учреждении «Институт прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова» (ГУ «ИПГ»)

Научный

консультант: доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией ГУ «ИПГ»

Данилкин Николай Петрович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом ГУ «ИПГ»

Тулинов Георгий Филиппович

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (ИЗМИРАН) Карпачев Александр Трофимович

доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники, главный научный сотрудник Научно-исследовательского института дальней радиосвязи (ОАО НПК НИИДАР)

Шустов Эфир Иванович

Ведущая

организация: Научно-исследовательский институт физики Южного федерального университета

Защита диссертации состоится « 22 » декабря 2010 в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 327.008.01 в Институте прикладной геофизики имени ак. Е. К. Федорова по адресу: 129128, г. Москва, Ростокинская ул., д. 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института прикладной геофизики имени академика Е. К. Федорова

Автореферат разослан « »________________ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 327.008.01

кандидат физико-математических наук Е.Н. Хотенко

Общая характеристика работы

Актуальность исследований, проведенных в диссертационной работе, обусловлена необходимостью решения комплекса проблем по разработке современных эффективных методов мониторинга ионосферы Земли.

В соответствии с Федеральной целевой программой «Создания и развития системы мониторинга геофизической обстановки над территорией Российской Федерации на 2008-2015 годы» предусматривается организация оперативного мониторинга геофизической обстановки над территорией Российской Федерации с целью обеспечения заинтересованных федеральных органов исполнительной власти и организаций текущей, прогнозной и экстренной информацией о геофизической обстановке. Основная задача системы мониторинга – проведение наблюдений за состоянием атмосферы, ионосферы и околоземного космического пространства. Полноценный мониторинг геофизической обстановки невозможен без использования широкого комплекса космических наблюдательных средств. Цель создания космического сегмента системы мониторинга геофизической обстановки – получение регулярной информации о состоянии параметров околоземной космической среды бортовыми средствами в спокойный период и в условиях возмущений природного и антропогенного характера. Для реализации указанной цели космический сегмент должен измерять физические характеристики окружающей среды, контролировать ее структуру, определять изменения параметров происходящих процессов и прогнозировать направление их развития.

Одним из основных методов контроля ионосферы является метод радиозондирования ионосферы с наземных и бортовых ионосферных станций. Измеренные параметры ионосферы используются для прогноза ионосферного распространения радиоволн. В настоящее время радиозондирование не только не утратило своего ведущего положения в системе методов контроля состояния ионосферы, но практически превращается в метод контроля всей околопланетной среды.

) позволяло ожидать более точного определения пространственной структуры плотности электронов в этой области.

Поэтому работа по исследованию результатов спутникового радиозондирование ионосферы с высот вблизи главного максимума электронной концентрации, которое дополняет и развивает систему методов радиозондирования на область высот ранее неиспользуемую и приносящую неизвестные ранее и полезные для науки и практического применения сведения, является актуальной.

Степень разработанности проблемы

. Эти измерения создали основу для теоретического осмысливания наблюдаемых явлений.

С тех пор целая серия спутниковых ионозондов ( «Alouette-2», «ISIS-1-2», «Explorer -XX», «ISS-1,-2», «Интеркосмос-19», «Космос -1809» и др. - принесла огромное количество сведений о морфологии земной ионосферы, позволила оперативно строить планетарные карты основных ионосферных характеристик, которые являются одним из наиболее существенных моментов контроля и прогноза состояния ионосферы.

, но отдельные исследования результатов радиозондирования с этих высот не публиковались.

Вертикальное зондирование с борта космических аппаратов (КА) на первых порах не позволяло контролировать структуру ионосферы ниже ее главного максимума, т. е. именно той области ионосферы, данные о которой наиболее необходимы для решения практических задач, связанных с распространением радиоволн.

) можно получать, располагая ионозонд на любых высотах ионосферы, включая высоту её максимума плотности электронов.

, и, следовательно, ОК «Мир» в процессе движения по орбите менял свое положение относительно максимума концентрации электронов в ионосфере, пересекал его и определенное время находился ниже максимума. Цифровые данные по радиозондированию с ОК «Мир» были получены в августе 1999 года. Первоначальный анализ этих данных сразу показал необходимость их глубокого изучения для выяснения основного вопроса - является ли радиозондирование с этих высот столь же эффективным средством мониторинга ионосферы, как и зондирование с высоты 1000 км, а также какие оно дает новые возможности и перспективы в исследовании ионосферы. Ранее подобных работ, основанных на экспериментальном материале, не проводилось.

Целью настоящей диссертационной работы является развитие теории и практики непрерывного мониторинга, предназначенного для исследования ионосферы и решения задач оперативного контроля геофизической обстановки, посредством радиозондирования ионосферы со спутников на сверхнизких орбитах.

Реализация поставленной цели достигается на основе решения следующих задач:


загрузка...