Исследование солнечных событий с "отрицательными радиовсплесками" с использованием данных радиометра Уссурийской обсерватории

• Автор: Кузьменко, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уссурийск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОРГАНИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ РАБОТЫ С ДАННЫМИ РАДИОМЕТРА УССУРИЙСКОЙ АСТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ
1.1. Описание инструмента
1.2. Вычисление величин радиопотока
1.3. Организация автоматизированной работы с данными радиометра
1.3.1. Автоматизация обработки наблюдений и организация доступа к данным радиометра УАФО
1.3.2. Методика восстановления профилей мощных радиовсплесков
1.3.3. Перевод записей радиоизлучения с бумажного носителя в цифровой вид
1.4. Сравнительный анализ данных, получаемых на радиометре УАФО,
с данными других обсерваторий
1.4.1. Сравнение величин радиопотока, полученных в УАФО, с данными обсерваторий Пентиктон (Penticton) и Хирайсо (Hiraiso)
1.4.2. Сравнительный анализ наблюдений радиовсплесков
1.4.3. Обзор данных за последние годы наблюдений
1.4.4. Задачи, которые могут решаться с использованием данных РТ
1.5. Краткие итоги главы
ГЛАВА 2. ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ВЫБРОСА ПО СПЕКТРУ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО РАДИОВСПЛЕСКА
2.1. Обзор явлений, наблюдаемых в эруптивных событиях
2.2. Вспышечные эрупции с длительной экранировкой солнечного излучения
2.2.1. Событие 1:29.04.1998
2.2.2. Событие 2: 27/28.05.2003
2.3. Характеристики радиоизлучения спокойного Солнца на частотах 1 -17 ГГц
2.4. Модель для оценки параметров выброса по данным интегрального потока радиоизлучения на ряде частот
2.5. Результаты главы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СОБЫТИЙ С «ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ РАДИОВСПЛЕСКАМИ»

3.1. Анализ наблюдений
3.1.1. Событие 3: 15/16.06.2000
3.1.2. Событие 4: 01.01.2005 г
3.1.3. События 5 и 6: 06.02.2002 и 07.02.2002
3.1.4. Событие 7: 01/02.06.2002
3.2. Оценка параметров выбросов
3.3. Обсуждение результатов, полученных для событий
3.3.1. Результаты анализа наблюдений в событиях
3.3.2. Причины «отрицательныхрадиовсплесков»
3.3.3. Причины обширных потемнений в канале 304 А
3.4. Выводы к главе
ГЛАВА 4. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭРУПТИВНОГО СОБЫТИЯ 13 ИЮЛЯ 2004 г. АНОМАЛЬНЫЕ ЭРУПЦИИ
4.1. Анализ наблюдений в различных диапазонах спектра
4.1.1. Наблюдения в На: эрупция волокна и волна Мортона
4.1.2. Наблюдения события в канале 171 А
4.1.3. Корональные возмущения на изображениях БОНО/ЕЛ' 195 А
4.1.2. Крупномасштабное потемнение на изображениях БОНО/Е1Т 304 А
4.1.4. Выброс, наблюдавшийся радиогелиографом Нобеяма на 17 ГГц
4.1.5. КВМ на изображениях 80Н0/ЬА8С0
4.1.6. Данные интегрального радиопотока
4.2. Оценка массы поглощающего вещества
4.3. Волна Мортона, «волна Е1Т», радиовсплеск II типа и передний край КВМ как проявление единого волнового фронта
4.4. О характере возбуждения ударной волны
4.5. Сценарий события
4.6. Аномальные эрупции волокон
4.7. Результаты главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Введение

Изучение солнечной активности необходимо для понимания фундаментальных аспектов физики плазмы и процессов, происходящих на удаленных звездных объектах, прогнозирования влияния солнечных явлений на околоземное пространство и наземные технические системы. Важны исследования солнечной активности на различных временных масштабах от долговременных вариаций до спорадических проявлений. Одним из значимых источников информации о солнечной активности является солнечное радиоизлучение. Его регулярные наблюдения характеризуют текущий уровень активности Солнца и дают важные сведения о процессах в солнечной атмосфере.
С помощью радиотелескопов, регистрирующих интегральный поток радиоизлучения Солнца, проводятся патрульные наблюдения на ряде выбранных частот в диапазонах от метрового до сантиметрового. Станции расположены на разных долготах и распределены по всему земному шару. Радиотелескоп РТ-2 Уссурийской астрофизической обсерватории (УАФО) ведет наблюдения с 1990 г. на частоте 2,804 ГГц в интервале 22:00 - 06:00 всемирного времени.
Интегральный поток солнечного радиоизлучения на волне 10,7 см (2,8 ГГц), Еюл, является одним из важнейших индексов солнечной активности и широко используется для диагностики активности Солнца и в моделях состояния «космической погоды». Радиоизлучение на частоте 2,8 ГГц было изучено Ковингтоном на основании наблюдений в Оттаве [47], где к настоящему времени существует наиболее долговременный ряд таких данных. Наблюдения начались в 1947 г., а с июня 1991 г. продолжены на обсерватории Пентиктон (Канада). Существует хорошая корреляция между значениями радиопотока на длине волны 10,7 см и относительным числом солнечных пятен (числами Вольфа), особенно при переходе с сглаженным индексам [5, 11]. Если в рядах ежедневных чисел Вольфа нередко бывают резкие изменения значений из-за субъективных факторов (в частности, связанных с выходами и заходами групп солнечных пятен за лимб [26]), то интегральный поток радиоизлучения регистрируется объективными методами, и его изменения происходят более плавно. Поэтому индекс Г)о_7 является наиболее точным среди других индексов солнечной активности. Кроме того, этот индекс имеет прозрачный физический смысл, поскольку явно отражает состояние солнечной активности: его вариации связаны с появлением и развитием активных областей (медленно меняющийся компонент). Выявлена тесная связь интегрального потока радиоизлучения с изменением излучения Солнца в других диапазонах спектра. Например, найдена высокая корреляция вариаций Р10

сохранять цветовую информацию в полноцветном режиме (True Color), вполне достаточно цветового режима «оттенки серого», а разрешения — 200 dpi. Предпочтительный формат файлов - bmp или gif (компактный формат jpeg вносит существенные искажения). В качестве примера на рис. 1.5 представлены два отсканированных фрагмента записи за 16.06.2000 г.
Рис. 1.5. Отсканированные фрагменты (второй и третий) записи наблюдений радиоизлучения Солнца 16.06.2000 г.
3). Предварительная обработка отсканированного изображения
На этом этапе необходимо промерить значения для всех калибровочных ступеней и нижней границы ленты по вертикальной оси и значения для меток времени -по горизонтальной. Это можно сделать с помощью языка программирования IDL, при работе которого в интерактивном режиме можно использовать функцию, выдающую координаты текущей позиции курсора.
Заметим, что чем слабее интенсивность оцифровываемой линии, тем труднее программными средствами выделить полезный сигнал записи на фоне помех от линий сетки. Поэтому далее в отсканированном файле желательно вырезать или стереть содержимое изображения вне оцифровываемой области (линии сетки, метки времени, различные записи на диаграммной ленте), например, с помощью графического редактора Paint.
4). Оцифровка
Прежде всего, необходимо выделить в изображении точки, подлежащие оцифровке. Поскольку линия графика отличается по яркости и плотности от линий сетки, то отфильтровать линии сетки можно, задавая граничную величину яркости (для разных записей - свою, примерно в 3 - 4 раза меньше средней величины яркости для