Український антарктичний журнал

№ 12 (2013): Український антарктичний журнал
Articles

Діагностика глобальної грозової активності на основі багаторічного моніторингу сигналів шуманівського резонансу на УАС Академік Вернадський

PDF (Русский)
  • О. В. Колосков,
  • М. О. Бару,
  • О. В. Буданов,
  • В. Г. Безродний,
  • Б. Ю. Гаврилюк,
  • О. В. Пазнухов,
  • Ю. М. Ямпольський
О. В. Колосков
Радіоастрономічний інститут НАН України, Харків
М. О. Бару
Радіоастрономічний інститут НАН України, Харків
О. В. Буданов
Радіоастрономічний інститут НАН України, Харків
В. Г. Безродний
Радіоастрономічний інститут НАН України, Харків
Б. Ю. Гаврилюк
Радіоастрономічний інститут НАН України, Харків
О. В. Пазнухов
Радіоастрономічний інститут НАН України, Харків
Ю. М. Ямпольський
Радіоастрономічний інститут НАН України, Харків
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.12.2013.260
Опубліковано December 15, 2013
Ключові слова
  • Schumann Resonance,
  • Solar cycle,
  • ionosphere,
  • magnetosphere,
  • thunderstorm
Як цитувати
Колосков, О. В., Бару, М. О., Буданов, О. В., Безродний, В. Г., Гаврилюк, Б. Ю., Пазнухов, О. В., & Ямпольський, Ю. М. (2013). Діагностика глобальної грозової активності на основі багаторічного моніторингу сигналів шуманівського резонансу на УАС Академік Вернадський. Український антарктичний журнал, (12), 170-176. https://doi.org/10.33275/1727-7485.12.2013.260

Анотація

 Систематичні спостереження ННЧ (3–300 Гц) електромагнітних полів на Українській антарктичній станції (УАС) проводяться з 2002 р. Основним завданням моніторингу ННЧ діапазону на УАС є дослідження природних резонаторів Землі, і в першу чергу шуманівского резонатора (ШР). Ця інформація є актуальною з точки зору діагностики глобальних кліматичних змін, оскільки інтенсивність сигналів ШР містить дані про рівень світової грозової активності, зміни якої пов'язані з потеплінням на планеті. Нами проводиться спектральна і поляризаційна обробка сигналів ШР. На нинішній час отримано дані за 10 років спостережень. Аби перейти від характеристик сигналів до активностей світових грозових центрів, використано теоретичну модель, створену на основі розробленої нами асимптотичної теорії полів шуманівських резонансів у гіротропній порожнині Земля–іоносфера. Результати обробки підтвердили наявність обговорюваного в літературі сезонного дрейфу світових грозових центрів щодо екватора на північний захід влітку і південний схід узимку. Крім того, нами було виявлено довгострокові тренди як інтенсивності сигналів ШР, так і пікових частот першого моду ШР, добре корельовані з індексами сонячної активності. Додатково нами було оброблено наявні у вільному доступі дані про кількість блискавок в екваторіальній зоні, отримані космічним апаратом Lightning Imaging Sensor (LIS) за той же інтервал часу. У цих даних значущі одинадцятилітні тренди середньої кількості блискавок відсутні. Таким чином, аналіз даних вказує на необхідність вдосконалення теоретичної моделі розрахунку активностей. Зокрема, необхідно включити в розгляд довгострокові (за час сонячного циклу) зміни імпедансу нижньої іоносфери, а також врахувати сезонний дрейф світових грозових центрів щодо екватора. Врахування в моделі цих двох факторів дозволить у майбутньому значно покращити точність відтворення характеристик світової грозової активності.

PDF (Русский)

Посилання

  1. Afrajmovich, E`.L., Astaf`eva, E`.I. et al. (2008). Global`noe e`lektronnoe soderzhanie v 23-m cikle solnechnoj aktivnosti [Global electron content in the 23rd cycle of Sun activity]. Geomagnetizm i ae`ronomiya, 48(2), 195–208.
  2. Bezrodny`j, V.G. (2004). Asimptoticheskaya teoriya polej shumanovskix rezonansov v girotropnoj polosti Zemlya–ionosfera [Asymptotical theory of the Schumann resonances fields in the gyrotropic cavity Earth-Ionosphere]. Radiofizika i Radioastronomiya, 9(4), 375–390.
  3. Bliox, P.V., Nikolaenko, A.P., & Filippov, Yu.F. (1977). Global`ny`e e`lektromagnitny`e rezonansy` v polosti Zemlya–ionosfera [Global electromagnetic resonsnces in the cavity Earth-Ionosphere]. Kyiv, Naukova Dumka.
  4. Vitinskij, Yu.I., Kopeczkij, M., & Kuklin, G.V. (1986). Statistika pyatnoobrazovatel`noj deyatel`nosti Solncza [The statistics of spot-forming activity of the Sun]. Moscow, Nauka.
  5. Koloskov, A.V., Bezrodny`j, V.G., Budanov, O.V. et al. (2005). Polyarizacionny`j monitoring shumanovskix rezonansov v Antarktike i vosstanovlenie xarakteristik mirovoj grozovoj aktivnosti [Polarization monitoringof the Schumann resonances in Antarctia and recovering the parameters of the world lightning activity]. Radiofizika i Radioastronomiya, 10(1), 11–29.
  6. Soroka, S. (2003). Induktsiinyi mahnitometr LEMI-112A3. Tekhnichnyi opys ta instruktsiia po ekspluatatsii AShU2.741.035TO [Induction magnetometer LEMI-112A3. A technical description and instruction for AShU2.741.035TO].
  7. Soroka, S. (2003). Induktsiinyi ramkovyi mahnitometr LEMI-112A3P. Tekhnichnyi opys ta instruktsiia po ekspluatatsii AShU2.709.000 TO [ [Induction magnetometer LEMI-112A3P. A technical description and instruction for AShU2.709.000 TO].
  8. Bezrodny, V.G. (2007). Magnetic polarization of the Schumann resonances: An asymptotic theory. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 69(9), 995–1008.
  9. Ondraskova, A., Sevcik, S., & Kostecky, P. (2009). A significant decrease of the fundamental Schumann resonance frequency during the solar cycle minimum of 2008-9 as observed at Modra Observatory. Contributions to Geophysics and Geodesy, 39/4, 345–354.
  10. Popoff, I.G., Whitten, R.C., & Edmonds, R.S. (1964). The role of nonflare X-radiation in the D region. Journal of Geophysical Research, 69, 4081–4085.
  11. Satori, G., Williams, E., & Mushtak, V. (2005). Response of the Earth–ionosphere cavity resonator to the 11-year solar cycle in X-radiation. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 67(6), 553–562.
  12. Williams, E. (1992). The Schumann Resonance: A Global Tropical Thermometer. Science, 256(5060), 1184–1187.