Штурман "Научная работа по исследованиям солнечной активности и прохождения коротких волн. Книга Вторая". Читать онлайн бесплатно.

Читать Штурман "Научная работа по исследованиям солнечной активности и прохождения коротких волн. Книга Вторая
Отзывы на книгу Штурман "Научная работа по исследованиям солнечной активности и прохождения коротких волн. Книга Вторая

Научная работа по исследованиям солнечной активности и прохождения коротких волн. Книга Вторая
Штурман

Я простой радиолюбитель, в прошлом связист военного авиационного гарнизона. С момента когда я стал радиолюбителем, у меня возникло множество вопросов, в том числе и вопросов на засыпку. Почему каждый раз меняется прохождение радиоволн? На эти вопросы, в том числе и вопросы на засыпку, мне так и не дал четкого ответа. Пришлось всё изучать самому с мелкого кругло-квадратно-овально-прямоугольного нуля. А что делать? Я провел целую исследовательскую работу, и пришло время начать публиковать свои исследования. Что я и делаю открывая серию книг по теме моих исследований. И эта книга уже вторая по счёту, в данной серии.

Штурман

Научная работа по исследованиям солнечной активности и прохождения коротких волн. Книга Вторая

Введение: В первой книге я в общих чертах рассказал о том, что я изучаю, и на что обращаю внимание при оценке прохождения на коротких волнах. В этой и последующих книгах, я расскажу более подробно некоторые основные моменты. А также поделюсь опытом своих наблюдений за солнечной активностью и прохождением коротких радиоволн. Про ультракороткие радиоволны, отдельная тема, и ее буду освещать в отдельных книгах.

Начало моих наблюдений. Всё началось с того, что примерно с 2010 года, я искал данные, которые бы мне помогли разобраться в происходящем. А именно, мне уже не хватало данных по всеми любимым: Kp и Ap индексам, которые получают из показаний магнетометров расположенных в районе полярных шапок. Дело в том, что всеобщая теория гласит: что, если Kp индекс высокий, значит прохождение будет плохим. На практике все выглядело не так. Прохождение иной раз ухудшалось до немыслимых значений, в то время, когда Kp индекс, находился в значении не выше 3. И бывало такое, когда прохождение было отличным при значении Kp индекса в интервале от 5 до 7. Как такое может быть? Ионосферный радиомаяк на севере Германии, который, на любительском диапазоне: 30 м. через равные промежутки времени, телеграфным кодом Морзе, передавал некоторые непонятные, в то время для меня данные, не мог прояснить ничего. Потому что я еще не умел их расшифровывать. Ну а поскольку никто из старших товарищей мне ничего конкретного не мог пояснить по замеченным мной ситуациям с прохождением, пришлось брать лопату, и копать самому ограменный котлован что бы докопаться до истины. (аллегория).

Пришлось перелопатить кучу информации в интернете, потому что из литературы у меня было всего две книги советского издания, где не было нужной мне информации. И мне все же удалось найти несколько интернет ресурсов и программ для смартфонов, которые показывали некоторые данные, которые как я понял позднее, являлись ключом к разгадке того, что я не мог разгадать длительное время. На разных интернет ресурсах, на разных программах, количество данных отличалось. Некоторые данные повторялись. И вот когда мне попался на глаза сайт на котором в онлайн режиме публиковались данные со спутника находящегося в точке Лагранжа L1, то я был поначалу озадачен большим количеством данных, причем таких, которые не публиковались на других интернет ресурсах. И пришлось именно этот сайт брать за основу своих исследований. А в тот период, примерно 2016 год, шел спад солнечной активности, и в 2020 году, наблюдался минимум солнечной активности.

Что мне удалось пронаблюдать и выяснить в период спада солнечной активности, и в период минимума солнечной активности? Самое первое, это то, что количество групп пятен на солнце стало уменьшаться. Да-да. Пятна на солнце на самом деле собираются в группы и потому так называют этот процесс. И количество групп солнечных пятен это один из параметров оценки активности Солнца. И он напрямую связан с рентгеновским и ультрафиолетовым излучением. Об этом расскажу ниже. Второй параметр оценки солнечной активности, это индекс SFI он же: SFU. Он получается из наблюдений за солнечным шумом на волне: 10.7 см. и в период минимума солнечной активности он держится в районе 70, и временами, чуть ниже. Еще на что я обратил внимание? Это на параметр: Температура солнечной плазмы. О том, что она тоже влияет на прохождение радиоволн, никто нигде не говорил и не писал. А зря. Зато расписали красиво, что чем выше скорость солнечного ветра, чем выше плотность солнечного ветра, чем выше межпланетное магнитное поле, тем лучше. По факту оказалось всё иначе. Но об этом мы ещё поговорим. А еще меня озадачили, корональные отверстия в солнечной фотосфере. Это была загадка для меня на долгое время. Потом я и эту загадку разгадал. О чём, так же расскажу ниже.

Начнем с групп пятен на Солнце. Группы пятен, это ни что иное как вихри, циклоны и всё что с этим связано. И эти вихри происходят в фотосфере Солнца. По сути, если мы предположим, что Солнце, это планета с атмосферой, только очень горячая из-за термоядерных процессов. На самом деле Солнце, это звезда как мы все знаем, и я это подтверждаю. То поверхность Солнца имеет крайне высокую температуру, чем прогревает свою атмосферу, в которой происходят процессы, образующие восходящие и нисходящие потоки, которые в свою очередь образуют вихри, поднимающие вещество фотосферы на большую высоту над поверхностью Солнца, где они остывают до более низких температур, по Солнечным меркам. И даже выпадают в виде осадков. Разумеется, это все можно увидеть при помощи видеокамеры, способной видеть рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. И если мы посмотрим на Солнце через специальные приборы, которые способны видеть, как видимое излучение Солнца, так и инфракрасное, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение, то заметим: В инфракрасном и видимом участке спектра, группы пятен темные как правило, а само Солнце светит и светит очень ярко. Что и подтверждает, что группы пятен имеют более низкую температуру. А вот в ультрафиолетовом и рентгеновском участках спектра, мы увидим, что группы пятен на Солнце светятся, а само Солнце выглядит темным. И большая часть ультрафиолета и рентгена, излучается именно группами пятен. Особенно это сильно заметно, во время вспышек на Солнце. Кстати, вспышки на Солнце, происходят именно в областях групп пятен. То есть по факту, это грозы в тех мощных вихрях. Ну что бы вы могли представить себе, некоторые группы пятен из которых я наблюдал, имеют размеры, равные размерам Земли, Юпитера, и даже крупнее. И чем крупнее группа пятен, тем сильнее вспышку она может выдать. В группах пятен больших размеров, можно наблюдать иной раз серии слабых вспышек, до редких мощных вспышек. А иногда бывает, что начинается серия слабых вспышек, затем она перемежается с вспышками большой силы, потом снова идут слабые вспышки, и вся активность группы пятен затихает. При мощных вспышках, иногда наблюдаются выбросы Солнечной плазмы, которая разлетается в том направлении, куда произошел выброс, создавая ударную волну.

Как определить силу солнечных вспышек? Как правило это делается по уровню рентгеновского излучения. Уровень, которого соответствует классам: A0, A, B, C, M, X, X10. То есть, для указания класса излучения, ставится буква из данного списка, и добавляется число от 1 до 9.99. Например: A1.08, A8.56, B7.55, C8.9. и так далее. Таким образом, если на видимой стороне Солнца не наблюдаются группы пятен, что бывает крайне редко, потому что даже в спокойном состоянии, в годы минимума солнечной активности, на солнце все равно присутствуют вихри, но рассмотреть их в обычный телескоп со специальным солнечным фильтром (без специального солнечного фильтра, на Солнце смотреть нельзя. Можно лишиться зрения) не представляется возможным. Даже специальные видеокамеры на спутнике в точке Лагранжа L1, не всегда фиксируют группы пятен. Которые, излучают рентген и ультрафиолет сильнее чем поверхность и фотосфера Солнца

Несмотря на то, что солнечная активность меняет свою силу в течении, как правило, 11 лет, которые составляют цикл активности Солнца. Активность Солнца меняется волнообразно в течении короткого промежутка времени, по меркам солнечного цикла. При этом меняется количество групп пятен, а также индекс: SFI (SFU). И соответственно меняется воздействие солнечного излучения на земную атмосферу. По этим трем параметрам и некоторым другим, оценивается солнечная активность в пределах одного солнечного цикла.

Вот что при этом наблюдается:

В годы, когда солнечная активность идет на спад, после очередного максимума. Колличество групп пятен на Солнце уменьшается, соответственно, рентгеновское излучение, равно как и ультрафиолетовое излучение, держатся в классе излучения: от B1 до B7. Иногда может опускаться в класс: А. При вспышках, может достигать классов: C и X. В годы снижения солнечной активности, как правило образуются группы пятен на Солнце разных размеров и в разных количествах. Индекс: SFI (SFU) снижается со значений: от 120-130 и даже 200, до 70-100. Прохождение радиоволн выглядит следующим образом:

Прохождение стабильно держится в диапазоне частот: от 1000 до 21000-24000 кГц. В летний период, когда Солнце высоко над горизонтом, прохождение может смещаться на более высокочастотные участки, на низкочастотных участках, может наблюдаться как ближнее прохождение, так и поглощение радиоволн. Также, на НЧ участках могут наблюдаться солнечные шумы при увеличении рентгеновского излучения до класса: C, особенно во время вспышек. И если температура плазмы увеличится до значения свыше: 30000 Кельвин, то это так же может добавить некоторое увеличение уровня шума на КВ но уже от солнечной плазмы. Если температура плазмы составляет значение ниже 30000 Кельвин. То шумов от солнечной плазмы практически нету, и слышимость радиостанций, несколько улучшается.

В годы минимума солнечной активности, колличество групп пятен на Солнце минимально либо вообще отсутствуют в течении непродолжительного времени, соответственно, рентгеновское излучение, равно как и ультрафиолетовое излучение, имеют класс излучения: от A1 до A5. Иногда может опускаться и в класс: A0. Могут образовываться небольшие группы пятен. При этом класс излучения может повышаться немного относительно спокойного состояния Солнца. А при вспышках может достигать классов: B и C. В годы минимума солнечной активности, как правило не образуются крупные группы пятен на Солнце. И большую часть времени, как я писал выше, группы пятен вообще не наблюдаются на поверхности Солнца. Индекс: SFI (SFU) держится в пределах 70, иногда опускается чуть ниже, до 67. Прохождение радиоволн выглядит следующим образом:

Из-за достаточно низкого уровня рентгеновского излучения, солнечные шумы практически отсутствуют, равно как и шумы солнечной плазмы. Потому что солнечная плазма имеет температуру иной раз в районе: 2000 Кельвин. Прохождение стабильно держится в диапазоне частот: От 1000 до 15000-20000 кГц. В летний период, прохождение может смещаться в более высокочастотные участки, но не особо часто.

В годы роста солнечной активности, колличество групп пятен растет, и соотвественно, рентгеновское излучение, равно как и ультрафиолетовое излучение, имеют класс излучения: от B5 до С3. Иногда может опускаться и в класс: B3. образуются группы пятен в достаточно больших количествах. При этом класс излучения может повышаться до класса: C5. А при вспышках и сериях вспыше, может достигать классов: от С7 и X4. В годы роста солнечной активности, как правило образуются группы пятен на Солнце разных размеров, в том числе и очень крупные, по солнечным меркам. И большую часть времени, как я писал выше, группы пятен вообще не наблюдаются на поверхности Солнца. Индекс: SFI (SFU) держится в пределах от 70 до 100. И постепенно повышается до 200-250 на непродолжительное время.

Прохождение радиоволн выглядит следующим образом: Прохождение табильно держится в диапазоне частот: от 1000 до 21000 кГц.

Из-за постепенно растущей силы рентгеновского излучения, постепенно, растут солнечные шумы, особенно когда класс рентеноского излучения, приближается к B8, B9. Начинает зашумливаться НЧ участот диапазона частот. На ВЧ диапазонах может наблюдаться дальнее прохождение. Температура солнечной плазмы, редко, когда опускается ниже 30000 Кельвин. В основном держится выше 50000-100000 кельвин. Иногда может достигать значений: 1500000-2000000 Кельвин. Что в свою очередь, иной раз очень сильно добавляет шумов в радиоэфир.

В годы максимума солнечной активности, еще предстоит провести наблюдения и исследования. А также в годы очередного минимума, я проведу дополнительные наблюдения, для закрепления материала по затронутой в этой серии книг, теме.

Описанные, в этой книге, процессы не учитывают геомагнитных и радиационных штормов. Потому что, в случае, прохождение радиоволн чаще всего нарушается. Хотя в случае с радиационными штормами, иногда бывают исключения, из-за чего, дальнее прохождение на ВЧ участках, может наблюдаться непродолжительное время. Так же я здесь не учел показания ионозондов, поскольку это сильно усложнит восприятие на данном этапе, и последующих книгах данной серии, я вернусь к показаниям ионограмм, поскольку на тот момент, будут уже закончены дополнительные исследования.

На момент написания книги: октябрь 2023 года, еще идет рост активности Солнца. Хотя уже заметны признаки достижения пика активности, однако выводы делать еще рано. А стало быть, есть повод: написать третью книгу по обсуждаемой теме, когда закончится очередной солнечный цикл. После чего, наблюдения и исследования будут продолжены мной. И будут новые публикации моих исследований.

В заключении, хочу вас познакомить со своими наблюдениями, которые я публикую в своем телеграм-канале: Исследователи Ионосферы. Правда не все наблюдения были опубликованы там по разным причинам. Однако это не меняет саму суть моего исследования. Наблюдения зафиксированы: с 11 июля 2022 года по 7 ноября 2023 года. Однако наблюдения начались еще раньше, но часть данных было устрачено из-за поломки компьютера, в котором они хранились. Также вы сможете отследить, как менялась форма записи данных, поскольку в тот период шел поиск оптимальной формы записи наблюдаемых данных.

11 July 2022 09:26