Оценка параметров электрического поля приземного слоя атмосферы на основе метода корреляционного приема

• Автор: Грунская, Любовь Валентиновна
• Шифр специальности: 05.12.04, 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 267 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Воздействие геофизических факторов на электрическое поле

в приземном слое атмосферы

1.1. Физические механизмы возбуждения вариаций электрических полей в резонаторе Земляионосфсра

1.1.1. Резонатор Земля ионосфера. Основные характеристики

1.1.2. Условия приема в приземном слое атмосферы

1.2. Источники вариаций электрических полей в приземном

слое атмосферы .

1.2.1. Мировая грозовая активность

1.2.2. Сейсмогравитационные и собственные колебания Земли, космические источники.

1.2.3. Лунносолнечные приливы

1.3. Выводы
ГЛАВА 2. Разработка теоретической модели электрических процессов
в приземном слое атмосферы
2.1. Влияние лунносолнечных приливов на электрическое
поле приземного слоя атмосферы Ег.
2.2. Ионный состав атмосферы и электрическая структура
приземного слоя атмосферы
2.3. Решение задачи проникновения электрического поля, возникающего на уровне ионосферы под действием приливов, в приземный слой атмосферы с учетом конечной
и бесконечной электрической проводимости земной коры.
2.4. Анализ деформационной модели приливов
в электрическом поле приземного слоя.
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. Оценка влияния лунносолнечных приливов
на вертикальную составляющую напряженности электрического поля в приземном слое атмосферы.
3.1. Классификация методов спектрального оценивания
и общая постановка задачи.
3.2. Исследование методов спектрального оценивания с точки зрения решаемой задачи.
3.3. Авторегрессионое спектральное оценивание
и спектральный анализ на основе преобразования Фурье экспериментальных временных рядов по данным Е 2 в приземном слое атмосферы.
3.4. Применение статистических критериев спектральной оценки параметров детерминированных сигналов, анализ законов распределения экспериментальных временных рядов Е2 в приземном слое атмосферы
3.5. Использование корреляционного квадратурного приемника для оценки амплитуды спектральных компонент Е г приземного слоя атмосферы на частотах лунносолнечных приливов
3.6. Оценка амплитуды Е2, отношения сигналшум и точности оценки амплитуды на частотах лунносолнечных приливов
3.7. Выводы.
ГЛАВА 4. Специализированная радиотехническая система мониторинга
электромагнитных полей в приземном слое атмосферы в сети
разнесенных в пространстве станций
4.1. Приемнорегистрирующий комплекс экспериментального
полигона для исследования лунносолнечных приливов
4.2. Структура приемнорегистрирующих комплексов,
разнесенных в пространстве.
4.3. Методика измерения и восстановления абсолютных
значений Е в приземном слое атмосферы
4.4. Выводы.
ГЛАВА 5. Создание системы станций мониторинга электромагнитного
поля на основе наземных измерений и перспективные направления исследований
5.1. Перспективы исследований электрических и магнитных полей в сети станций, разнесенных в пространстве
5.2. Анализ сезонных и суточных вариаций напряженности
электрического поля приземного слоя атмосферы, взаимосвязь атмосферного электричества с динамикой метеопроцессов.
5.3. Оценка амплитуды приземного слоя атмосферы на частотах лунных приливов по данным станций
ВлГУ и ГГО НИЦ ДЗА.
5.4. Возможность прогнозирования землетрясений
по измерениям напряженности электрического поля в приземном слое атмосферы.
5.5. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Доказана перспективность применения радиотехнического метода корреляционного приемника при решении ряда геофизических задач. Перспективные результаты по анализу лунносолнечных приливов получены при использовании данных, разнесенных в пространстве станций ВлГУ и ГГО НИЦ ДЗА, т. В четвертой главе приведено краткое описание аппаратуры, использованной для экспедиционных и стационарных измерений напряженности атмосферного электрического поля, дана структура трех приемноизмерительных комплексов. В разделах 4. ВлГУ и станций в ВлГУ и в ГГО НИЦ ДЗА. Земли, электродные системы, метеокомплекс всего приемных каналов. На экспериментальном полигоне ВлГУ создана станция многоканальной синхронной регистрации, отслеживания, хранения и обработки информации по электромагнитному полю в приземном слое с тестированием и калибровкой аппаратуры с помощью ЭВМ. Система предназначена для автоматического сбора информации с датчиков и их калибровки. Система обеспечивает синхронное преобразование входного сигнала, аналогоцифровое преобразование сигналов с приемных каналов, помехозащищенную посылку данных в центральный пульт сбора, управляемую программно в цифровом коде генерацию стабильного низкочастотного сигнала для калибровки датчиков, а также отсчетов точного времени при помощи термостатированного генератора и синхронизацию моментов измерений с текущим временем. Для исследований электрического поля на станциях используется датчик электростатического поля разработка ВлГУ, отличающийся простотой и надежностью работы, с эксплутационными характеристиками, позволяющими использовать его как в экспедиционных, так и в стационарных условиях. Основные характеристики прибора чувствительность 0,2 ВммВ реальная рабочая полоса частот устройства 4,5 Гц неравномерность коэффициента передачи в полосе частот 0,5 дБ подавление сетевой помехи на частоте Гц не менее дБ. Разработан современный вариант электрометрического усилителя на микросхемах АЭ9Ь. На расстоянии км от экспериментального полигона в радиокорпусе ВлГУ расположен второй приемнорегистрирующий комплекс, состоящий из датчика электростатического поля Земли, феррозондового магнитометра и датчиков температуры, давления, влажности. Комплекс работает в непрерывном режиме регистраций. ГГО НИЦ ДЗА им. А.И. Воейкова г. СанктПетербург. Все три приемных комплекса обеспечены датчиками электростатического поля, разработанными в ходе выполнения данной работы. Временная синхронизация станций обеспечивается приемниками. В разделе 4. В процессе регистраций периодически осуществляется тестирование и калибровка приемнорегистрирующей аппаратуры. Пятая глава посвящена перспективам практической реализации результатов экспериментальных исследований электрического поля приземного слоя атмосферы в сети разнесенных в пространстве станций. Практическая реализация результатов проведенных исследований возможна в нескольких основных направлениях. Постановка регулярных измерений атмосферноэлектрических параметров и данных магнитометрии в сети разнесенных в пространстве станций позволит осуществлять наземную диагностику полей различной природы и анализ их взаимосвязей с геофизическими процессами. Цифровая система регистрации и электронная база данных позволяют обмениваться данными с геофизическими центрами и работать в сетях геофизических наблюдений. Намечены пути решения задачи обнаружения воздействия лунных приливов на электрическое и магнитное поля приземного слоя атмосферы. Несмотря на то, что амплитуда лунных приливов мала, они имеют отличающийся период и представляют большой интерес, поскольку механизм их возбуждения хорошо известен. Анализ спектров электрического поля приземного слоя на частотах лунных приливов говорит о недостаточном отношении сигналшум на частотах приливов, что не позволяет на сегодня сделать однозначный вывод об их выделении. Необходимы дальнейшие исследования электрического поля приземного слоя на частотах лунных приливов с привлечением как большого массива экспериментальных данных, так и с использованием результатов разнесенного в пространстве приема.