Солнечные протонные события - наиболее мощные выбросы солнечных космических лучей, часто достигающих верхние слои атмосферы Земли. Усиленная ионизация, вызванная высокоэнергетическими протонами увеличивает поглощение сигнала в нижней части ионосферы и может полностью заблокировать радиосигналы, идущие через ионосферу полярных регионов.
Целью данной выпускной квалификационной работы исследование флуктуаций полного электронного содержания (ПЭС) во время протонных событий по данным мониторинга ионосферы сигналами глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), полученными на кафедре радиоастрономии КФУ.
Основные задачи:
1. Выборка данных спутниковых наблюдений, соответствующих периоду самых мощных протонных событий за 2010-2017 гг..
2. Обработка ежесекундных данных фазового пути, полученных со спутников ГНСС для получения флуктуаций ПЭС ионосферы, статистический анализ флуктуаций ПЭС.
3. Сопоставление полученных статистических параметров с синхронными измерениями концентрации высокоэнергетических протонов и магнетометров спутников GOES.
В результате проделанной работы были получены следующие результаты.
1) Проведен анализ спутниковых наблюдений, соответствующих периоду самых мощных протонных событий 2012 и 2014 гг..
2) Проведен анализ 1464 реализаций ежесекундных экспериментальных данных фазы сигналов спутниковых навигационных систем на частотах 1575,42 и 1227,6 МГц, принятых наземным приемником. С помощью регрессионного анализа выявлены флуктуации полного электронного содержания, связанные с ионосферной динамикой. Исследованы спектральные характеристики полученных временных рядов флуктуаций амплитуды и полного электронного содержания, соответствующие различным фазам СПС. Среднеквадратические отклонения флуктуаций полного электронного содержания в основном находятся в диапазоне 0,4¬0,7 TECU.
3) Обнаружено, что до начала СПС флуктуации ПЭС несколько увеличиваются, как и амплитуды пиков в спектрах ПЭС. Можно сделать вывод, что флуктуации ПЭС вызваны, в основном волновыми процессами, которые чаще наблюдаются в периоды возмущений магнитного поля. Более выраженным оказался суточный ход интенсивности флуктуаций ПЭС.
4) Спектры флуктуаций в области масштабов от 5 минут до часа практически не меняются вне зависимости от фазы СПС. Однако распределения степеней аппроксимации показали, что в после начала СПС в спектрах флуктуаций ПЭС растет доля флуктуаций в области масштабов от пяти минут до одной минуты и уменьшается доля флуктуаций с масштабами до 1 минуты. Суточного хода спектра флуктуаций выявлено не было.
