|
Страница 10 из 11 5 Заключение и заключительные комментарии Существование влияния грозовых явлений на ионосферу кажется общепринятым в атмосферной науке по трем причинам: • Различные ионосферные эффекты ясно связаны с атмосферным перемещением гравитационных волн в области E и F ионосферы. Гравитационные волны в частности, считаются одной из причин сдвига ветра приблизительно около высоты 100 км, который может стимулировать образование спорадических E слоёв. • Гравитационные волны, возникающие в тропосфере и в стратосфере могут распространиться вверх в мезосферу (80 км) и, очень вероятно, могут также достигнуть области D и E высоты приблизительно 90 - 110 км. • Это известный факт, что грозы могут создать образуемые конвективно гравитационные волны в верхней тропосфере и в более низкой стратосфере. Ученые полагают, что эти три индивидуальных явления могут также произойти совместно, по крайней мере частично. Следовательно, грозы интерпретируются как источник гравитационных волн, распространяющихся от нижних в верхние слои атмосферы, где они могут создать сдвиг ветра в области E ионосферы, которые, наконец, стимулируют или поддерживают образование спорадического E. Эта модель является вероятной многим ученым, но, насколько мы можем видеть, это все же не проверено во всёх положениях и деталях. Однако, научные измерения могут предоставить некоторые укаказания, ведущие в этом направлении. В этой статье, мы представили два примера, сообщенные в научном сообществе: • гроза в Небраске, зарегистрированная Университетом Штата Аляска в августе 1999 предоставляющая сильное свидетельство созданных грозой гравитационных волн, распространяющихся вверх в мезосферу (обнаружено оптическими приборами, измеряющими пространственное распределение OH светимости ночного неба на 85 км). Однако, мезосфера не идентична ионосфере, но необходмо немного воображения, чтобы предположить перемещение гравитационных волн даже выше чем 85 километров. • статистические результаты эксперимента GPS/MET предоставляют дополнительное информационное указание внушительной корреляции между грозой и активностью гравитационной волны в более низкой атмосфере с одной стороны и неоднородностей области E с другой стороны. Однако, мы имеем возвышенные слова предостережения, потому,что эти неоднородности области Е нельзя рассматривать подобными спорадическим E событиям как обсуждается УКВ радиолюбителями.
К сожалению, радиолюбители не имеют никакой контрольно-измерительной аппаратуры, способной, чтобы обнаружить присутствие гравитационных волн, поэтому мы должны иметь дело с трасерами как вариант. Созданные грозой гравитационные волны связаны с сильными восходящими потоками (гравитационные волны образованные конвективно) являются причиной разделения зарядов в пределах грозового облака, которые следуют от облака к облаку и соответственно удары молнии от облака к земле. Каждый удар создает атмосферик, то есть электромагнитный импульс короткой продолжительности, который могут легко обнаружить радиопеленгаторные радиоприемники. Таким образом, анализируя географическое положение атмосфериков мы можем определить более или менее точно географическое положение гроз. Однако, гравитационные волны перемещаются в вертикальном и также в горизонтальном направлении, то есть расположение гравитационных волн, проникающих через E область ионосферы может значительно отличаться от расположений грозы. Таким образом, атмосферики могут проследить местонахождение грозы, но могут едва предсказать географическое местонахождение спорадического E. Однако, в ранних исследованиях нашего проекта мы сравнили позиции атмосферика и позиции спорадического E базируясь на наблюдениях, сделанных в течение спорадического E сезона 2004 в Европе. Позиции атмосфериков были получены из интернет службы Wetteronline, а позиции спорадических E были рассчитаны из DX QSOs на 144 МГц сообщенные радиолюбителями. Не было никакой неожиданностью, что обнаружились многие примеры спорадического E, не связанные вообще с любой грозой . Фактически, мы полагаем, что меньше чем, примерно десять процентов или даже меньше, середне широтных спорадических E создано грозой, если таковые имелись. Важно заметить, что предыдущие исследователи не находили никакой убедительной корреляции между грозами и спорадическим E распространением на 144 МГц, то есть всё что мы можем ожидать это малый эффект или, напротив, никакого эффекта вообще. Однако, мы были удивлены одним примером данных (27 июня 2004), который показывает географическую модель активности спорадического E, почти идентичную географическому распространению атмосфериков. Показанная карта не является подходящим инструментом для того, чтобы опознать возможные корреляции в пространственно-временном распространении спорадического E и активности атмосферика. Вывод данных в виде карты может учитывать только короткие периоды наблюдения с немногими точками данных (слишком много данных могут перегрузить вывод данных в виде карты) и не может обнаружить возможные запаздывания между явлениями атмосфериков и спорадиков E. Поэтому у нас есть предложенный переменный подход, который считает относительное число, а не абсолютные данные, то есть расстояния и разницы во времени вместо географических координат и информации UTC. С этим методом даже длительные наблюдения могут быть отображены только на одной диаграмме которая,будем надеяться, будет основанием будущих статистических исследований. Однако, мы не можем получить доступ к численным данным атмосфериков необходимым для вычисления расстояния между явлениями спорадических E и атмосфериков, то есть наш проект в настоящее время столкнулся с практическими осложнениями, к которым наша команда должна обратиться в ближайшем будущем. Рассматривая научный материал и наши результаты 27 июня 2004, нельзя вообще исключить возможность влияния грозовых явлений на спорадическое E распространение на 144 МГц . С другой стороны слишком рано считать эти явления само собой разумеющимися на этой стадии исследования. Также эта статья фокусируется на одной отдельной модели, но альтернативные модели также стоит исследовать более подробно. Грейер, например, привлекает наше внимание к образованию в кучево-дождевых облаках "электрических полей которые, как известно, являются причиной дрейфа атмосферных электронов в слой E, заряжая его приблизительно до 100-300 кВ” [63]. Он даже считает это “одинаково интересным (и возможно более убедительным) механизмом для связи между грозами и Es”. Таким образом, влияние грозовых явлений на УКВ спорадическое E распространение остаётся открытой проблемой в радиолюбительском исследовании распространения радиоволн заслуживающей более подробного исследования. Авторы надеются что эта статья может представить некоторые новые стороны и взгляды, и может стимулировать радиолюбительское сотрудничество в этом очаровательном предмете, который объединяет элементы из метеорологии (грозы), ионосферной физики(спорадический E), радиотехники очень низких частот (обнаружение атмосфериков), работы на УКВ (DX QSOs на 144 МГц ), интернет приложений (службы погоды и системы оповещения о DX), разработка программного обеспечения (сбор информации и обработка данных) и методы анализа данных. Благодарим: авторов WetterOnline Meteorologische Dienstleistungen GmbH, Blitzinformationsdienst von Siemens (BLIDS) и Wetterzentrale Georg Muller за разрешение предоставить доступ к их онлайн данным и анализам. Мы благодарим профессора Дж.Роттгера (DJ3KR) за предоставление ценного материала по TID и распростанению неоднородностей F, важного для целей этой статьи. Мы благодарим Г.Грейера (G3NAQ) за чтение рукописи и за предоставление многих ценных комментариев. Мы также благодарны многим УКВ радиолюбителям предоставившим их спорадические E наблюдения на наши вебсайты, что значительно поддержало наши исследования.
|
