Struktura jonosferycznego rezonansu Alfvéna w obserwacjach naturalnego pola magnetycznego Dwerniczek, Czerwiec 2004

WPROWADZENIEWPROWADZENIE 1976 – teoretyczne przewidywania rezonansu fal Alfvéna w jonosferze Ziemi 1989 – odkrycie IAR w obserwacjach naturalnego pola magnetycznego na Ziemi (SRS) na średnich szerokościach geom – odkrycie IAR w obserwacjach naturalnego PM na niskich szerokościach geom – odkrycie IAR w obserwacjach naturalnego PM na wysokich szerokościach geom.

Jonosferyczny rezonator Alfvéna (IAR)

IAR – CO, GDZIE I DLACZEGO Profil koncentracji el./ gęstości, Pole geomagnetyczne JONOSFERA ZIEMI Jonosferyczny rezonator Alfvéna (IAR) Zmienny profil prędkości fal Alfvéna + Warunki odbicia

Model ośrodkaRównanie fali Alfvéna Częstotliwości własne IAR Warunki brzegowe w magnetosferze i dolnej jonosferze IAR – MODEL TEORETYCZNY

IAR – MODEL IDEALNY IAR – MODEL IDEALNY Brak tłumienia w dolnej jonosferze oraz wycieku przez górną ściankę

Bieszczadzkie obserwacje naturalnego pola ULF/ELF

OBSERWACJE - ANALIZA 1 Wstępna detekcja SRS 2 Estymacja f IAR 3 Porównanie z modelem IRI Struktura IAR

OBSERWACJE - STATYSTYKA 65 serii obserwacyjnych na przestrzeni lat jedno- i kilkudniowych: 80 nocy obserwacyjnych (24h)

OBSERWACJE – WSTĘPNA DETEKCJA SRS ALGORYTM DETEKCYJNY Uśrednione widmo mocy Każde 5 min obserwacji (próbkowanie 180 Hz) N FFT = szerokie okno w dziedzinie czestotliowościWyświetlanie maksimów w dziedzinie czasu i częstotliwości Obraz struktury widma w ciągu nocy

OBSERWACJE – WSTĘPNA DETEKCJA SRS

OBSERWACJE – WSTĘPNA DETEKCJA SRS PODSUMOWANIE 11/80 przypadków SRS Zawsze w nocy, raczej przy niskiej aktywności geomagnetycznej

OBSERWACJE – ESTYMACJA f IAR - ALGORYTM WARUNEK PODSTAWOWY Częstości doświadczalne Problem niejednoznaczności ! Warunek Dodatkowe kryterium

OBSERWACJE – ESTYMACJA f IAR - ALGORYTM Częstości teoretyczne KRYTERIUM DODATKOWE Jedno ze znalezionych Częstości doświadczalne Wybieramy minimalne

OBSERWACJE – ESTYMACJA f IAR - PROGRAM

Przypadki estymacji f w ciągu nocy: OBSERWACJE – ESTYMACJA f IAR - WYNIKI

narasta w ciagu nocy jakościowo zgodnie z cechami IAR OBSERWACJE – ESTYMACJA f SRS - WYNIKI jest większe w miesiącach jesiennych jest wieksze w latach niższej aktywności

OBSERWACJE – ESTYMACJA f SRS – PORÓWNANIE Z MODELEM IRI MODEL IRI IRI prawdopodobnie zawyża f

SPEKTROGRAMYSPEKTROGRAMY

SPEKTROGRAMYSPEKTROGRAMY

SPEKTROGRAMYSPEKTROGRAMY

PODSUMOWANIE - PYTANIA 1. SRS jest charakterystyczna cechą naturalnego pola ULF. Jak to wykorzystać? 2. Można konstruować pół-automatyczne algorytmy określania f IAR. Czy jest możliwa pełna automatyzacja? Co można zrobić, żeby ułatwić jej zastosowanie?