Magnētiskā lauka stāvokļa novērtējuma indeksa diapazons k. Saules un ģeomagnētiskās aktivitātes indeksi

Jūs droši vien esat pievērsis uzmanību visa veida baneriem un veselām lapām radioamatieru vietnēs, kurās ir dažādi indeksi un pašreizējās saules un ģeomagnētiskās aktivitātes rādītāji. Tie ir tie, kas mums ir jāizvērtē radioviļņu pārejas apstākļi tuvākajā nākotnē. Neskatoties uz datu avotu dažādību, vieni no populārākajiem ir Pola Hermana (N0NBH) nodrošinātie baneri, turklāt pilnīgi bez maksas.

Viņa mājaslapā var izvēlēties jebkuru no 21 pieejamā banera, ko novietot sev ērtā vietā, vai arī izmantot resursus, uz kuriem šie baneri jau ir uzstādīti. Kopumā tie var parādīt līdz 24 parametriem atkarībā no reklāmkaroga formas faktora. Tālāk ir sniegts katras reklāmkaroga opcijas kopsavilkums. Vienu un to pašu parametru apzīmējumi uz dažādiem baneriem var atšķirties, tāpēc atsevišķos gadījumos tiek dotas vairākas iespējas.

Saules aktivitātes parametri

Saules aktivitātes indeksi atspoguļo elektromagnētiskā starojuma līmeni un daļiņu plūsmas intensitāti, kuru avots ir Saule.
Saules plūsmas intensitāte (SFI)

SFI ir Saules radītā starojuma intensitātes mērs 2800 MHz. Šai vērtībai nav tiešas ietekmes uz radioviļņu pārraidi, taču tās vērtību ir daudz vieglāk izmērīt, un tā labi korelē ar saules ultravioletā un rentgena starojuma līmeni.
Saules plankuma numurs (SN)

SN nav tikai saules plankumu skaits. Šīs vērtības vērtība ir atkarīga no plankumu skaita un lieluma, kā arī no to atrašanās vietas uz Saules virsmas. SN vērtību diapazons ir no 0 līdz 250. Jo augstāka ir SN vērtība, jo augstāka ir ultravioletā un rentgena starojuma intensitāte, kas palielina Zemes atmosfēras jonizāciju un noved pie slāņu D, E un F tajā. Palielinoties jonosfēras jonizācijas līmenim, palielinās arī maksimālā pielietojamā frekvence (MUF). Tādējādi SFI un SN vērtību palielināšanās norāda uz jonizācijas pakāpes palielināšanos E un F slāņos, kas savukārt pozitīvi ietekmē radioviļņu pārejas apstākļus.

Rentgena intensitāte (rentgena starojums)

Šī indikatora vērtība ir atkarīga no rentgena starojuma intensitātes, kas sasniedz Zemi. Parametra vērtība sastāv no divām daļām - burta, kas atspoguļo radiācijas aktivitātes klasi, un skaitļa, kas norāda starojuma jaudu vienībās W/m2. Jonosfēras D slāņa jonizācijas pakāpe ir atkarīga no rentgena starojuma intensitātes. Parasti dienas laikā slānis D absorbē radio signālus zemfrekvences HF joslās (1,8–5 MHz) un ievērojami vājina signālus frekvenču diapazonā 7–10 MHz. Palielinoties rentgena starojuma intensitātei, D slānis paplašinās un ekstremālās situācijās var absorbēt radiosignālus gandrīz visā HF diapazonā, apgrūtinot radiosakarus un dažkārt novedot pie gandrīz pilnīga radio klusuma, kas var ilgt vairākas stundas.

Šī vērtība atspoguļo visa saules starojuma relatīvo intensitāti ultravioletajā diapazonā (viļņa garums 304 angstromi). Ultravioletais starojums būtiski ietekmē jonosfēras F slāņa jonizācijas līmeni, 304A vērtība korelē ar SFI vērtību, tāpēc tā palielināšanās uzlabo radioviļņu pārejas apstākļus, atstarojot no F slāņa.

Starpplanētu magnētiskais lauks (Bz)

Bz indekss atspoguļo starpplanētu magnētiskā lauka stiprumu un virzienu. Šī parametra pozitīva vērtība nozīmē, ka starpplanētu magnētiskā lauka virziens sakrīt ar Zemes magnētiskā lauka virzienu, bet negatīva vērtība norāda uz Zemes magnētiskā lauka pavājināšanos un tā aizsargefektu samazināšanos, kas savukārt palielina magnētiskā lauka virzienu. lādētu daļiņu ietekme uz Zemes atmosfēru.

Saules vējš/DR

SW ir uzlādētu daļiņu ātrums (km/h), kas sasniedz Zemes virsmu. Indeksa vērtība var svārstīties no 0 līdz 2000. Tipiskā vērtība ir aptuveni 400. Jo lielāks ir daļiņu ātrums, jo lielāks spiediens ir jonosfērā. Pie DR vērtībām, kas pārsniedz 500 km/h, saules vējš var radīt traucējumus Zemes magnētiskajā laukā, kas galu galā novedīs pie jonosfēras F slāņa iznīcināšanas, jonosfēras jonizācijas līmeņa pazemināšanās un pārraides apstākļu pasliktināšanās. HF joslas.

Protonu plūsma (Ptn Flx/PF)

PF ir protonu blīvums Zemes magnētiskajā laukā. Parastā vērtība nepārsniedz 10. Protoni, kas mijiedarbojas ar Zemes magnētisko lauku, virzās pa tā līnijām uz poliem, mainot jonosfēras blīvumu šajās zonās. Ja protonu blīvums pārsniedz 10 000, radio signālu vājināšanās, kas iet caur Zemes polārajām zonām, palielinās, un vērtībām virs 100 000 ir iespējama pilnīga prombūtne radio sakari.

Elektronu plūsma (Elc Flx/EF)

Šis parametrs atspoguļo elektronu plūsmas intensitāti Zemes magnētiskajā laukā. Jonosfēras efekts no elektronu mijiedarbības ar magnētisko lauku ir līdzīgs protonu plūsmai uz polārblāzmas ceļiem pie EF vērtībām, kas pārsniedz 1000.
Trokšņa līmenis (Sig Noise Lvl)

Šī vērtība S-metru skalas mērvienībās parāda trokšņa signāla līmeni, kas rodas saules vēja mijiedarbības rezultātā ar Zemes magnētisko lauku.

Ģeomagnētiskās aktivitātes parametri

Ir divi veidi, kā informācija par ģeomagnētisko vidi ir svarīga radioviļņu pārraides novērtēšanai. No vienas puses, palielinoties Zemes magnētiskā lauka traucējumiem, tiek iznīcināts jonosfēras slānis F, kas negatīvi ietekmē īso viļņu pāreju. No otras puses, rodas nosacījumi ziemeļblāzmas pārejai VHF.

Indeksi A un K (A-Ind/K-Ind)

Zemes magnētiskā lauka stāvokli raksturo indeksi A un K. K indeksa vērtības pieaugums norāda uz tā pieaugošo nestabilitāti. K vērtības, kas lielākas par 4, norāda uz magnētiskās vētras klātbūtni. Indeksu A izmanto kā bāzes vērtību, lai noteiktu indeksa K vērtību izmaiņu dinamiku.
Aurora/Aur Act

Šī parametra vērtība ir Saules enerģijas līmeņa atvasinājums, ko mēra gigavatos, kas sasniedz Zemes polāros apgabalus. Parametra vērtības var būt diapazonā no 1 līdz 10. Jo augstāks saules enerģijas līmenis, jo spēcīgāka ir jonosfēras F slāņa jonizācija. Jo augstāka ir šī parametra vērtība, jo zemāks ir polārblāzmas robežas platums un lielāka polārblāzmas rašanās iespējamība. Pie augstām parametra vērtībām kļūst iespējams veikt tālsatiksmes radiosakarus VHF, bet tajā pašā laikā polārie maršruti HF frekvencēs var tikt daļēji vai pilnībā bloķēti.

Platums (Aur Lat)

Maksimālais platuma grāds, kurā ir iespējama polārblāzma.

Maksimālā izmantojamā frekvence (MUF)

Maksimālās piemērojamās frekvences vērtība, kas mērīta norādītajā meteoroloģiskajā observatorijā (vai observatorijās atkarībā no reklāmkaroga veida) dotajā laika punktā (UTC).

Zemes-Mēness-Zemes ceļa vājināšanās (EME gr.)

Šis parametrs raksturo no Mēness virsmas atstarotā radiosignāla vājinājuma apjomu decibelos ceļā Zeme-Mēness-Zeme, un tam var būt šādas vērtības: ļoti vājš (> 5,5 dB), vājš (> 4 dB), godīgs. (> 2,5 dB), Labi (> 1,5 dB), Lieliski (

Ģeomagnētiskie apstākļi (Geomag lauks)

Šis parametrs raksturo pašreizējo ģeomagnētisko situāciju, pamatojoties uz indeksa K vērtību, tā skala ir nosacīti sadalīta 9 līmeņos no neaktīva līdz galējai vētrai. Izmantojot lielas, stipras un ārkārtējas vētras vērtības, HF joslu pāreja pasliktinās, līdz tās tiek pilnībā aizvērtas, un palielinās polārblāzmas pārejas iespējamība.

Ja programmas nav, jūs pats varat veikt labu tāmes prognozi. Acīmredzot augstas saules plūsmas indeksa vērtības ir labas. Vispārīgi runājot, jo intensīvāka plūsma, jo labāki apstākļi būs augstfrekvences HF joslās, ieskaitot 6 m joslu. Tomēr jāņem vērā arī iepriekšējo dienu plūsmas vērtības. Lielu vērtību saglabāšana vairākas dienas nodrošinās augstāku jonosfēras F2 slāņa jonizācijas pakāpi. Parasti vērtības, kas lielākas par 150, garantē labu HF pārraidi. Augsts ģeomagnētiskās aktivitātes līmenis ir arī nelabvēlīgs blakusefekts, ievērojami samazinot MUF. Jo augstāks ģeomagnētiskās aktivitātes līmenis pēc Ap un Kp indeksiem, jo ​​zemāks ir MUF. Faktiskās MUF vērtības ir atkarīgas ne tikai no magnētiskās vētras stipruma, bet arī no tās ilguma.

Regulāras ikdienas svārstības magnētiskajā laukā galvenokārt rada straumju izmaiņas Zemes jonosfērā, ko izraisa Saules apgaismojuma izmaiņas jonosfērā dienas laikā. Neregulāras magnētiskā lauka svārstības rodas saules plazmas (saules vēja) plūsmas ietekmes uz Zemes magnetosfēru, izmaiņām magnetosfēras iekšienē, kā arī magnetosfēras un jonosfēras mijiedarbības dēļ.

Saules vējš ir jonizētu daļiņu plūsma, kas no Saules vainaga plūst ar ātrumu 300–1200 km/s (Saules vēja ātrums pie Zemes ir aptuveni 400 km/s) apkārtējā telpā. Saules vējš deformē planētu magnetosfēras, radot polārblāzmas un planētu radiācijas jostas. Saules vēja pastiprināšanās notiek saules uzliesmojumu laikā.

Spēcīgu saules uzliesmojumu pavada emisija liels daudzums paātrinātas daļiņas – saules kosmiskie stari. Enerģiskākie no tiem (108-109 eV) sāk ierasties uz Zemi 10 minūtes pēc uzliesmojuma maksimuma.

Vairākus desmitus stundu var novērot palielinātu saules kosmisko staru plūsmu Zemes tuvumā. Saules kosmisko staru iekļūšana polāro platuma grādu jonosfērā izraisa papildu jonizāciju un attiecīgi radiosakaru pasliktināšanos īsviļņos.

Uzliesmojums rada spēcīgu triecienvilni un izgrūž plazmas mākoni starpplanētu telpā. Pārvietojoties ar ātrumu virs 100 km/s, triecienvilnis un plazmas mākonis Zemi sasniedz 1,5-2 dienās, izraisot asas izmaiņas magnētiskajā laukā, t.i. magnētiskā vētra, polārblāzmu nostiprināšanās, jonosfēras traucējumi.

Ir pierādījumi, ka 2-4 dienas pēc magnētiskās vētras notiek ievērojama troposfēras spiediena lauka pārstrukturēšana. Tas izraisa paaugstinātu atmosfēras nestabilitāti, gaisa cirkulācijas rakstura traucējumus (jo īpaši palielinās ciklonoģenēze).

Ģeomagnētiskās aktivitātes indeksi

Ģeomagnētiskās aktivitātes indeksi ir paredzēti, lai aprakstītu Zemes magnētiskā lauka izmaiņas, ko izraisa neregulāri cēloņi.

K indeksi

K indekss- trīs stundu kvazilogaritmiskais indekss. K ir Zemes magnētiskā lauka novirze no normas trīs stundu intervālā. Indeksu ieviesa J. Bartels 1938. gadā, un tas attēlo vērtības no 0 līdz 9 katram trīs stundu intervālam (0-3, 3-6, 6-9 utt.) pēc pasaules laika. K-indekss palielinās par vienu, jo traucējumi aptuveni dubultojas.

Kp indekss ir trīs stundu planetārais indekss, kas ieviests Vācijā, pamatojoties uz K indeksu. Kp aprēķina kā K indeksu vidējo vērtību, kas noteikta 16 ģeomagnētiskajās observatorijās, kas atrodas starp 44 un 60 grādiem ziemeļu un dienvidu ģeomagnētiskajiem platuma grādiem. Tā diapazons ir arī no 0 līdz 9.

Un indeksi

Indekss- dienas ģeomagnētiskās aktivitātes indekss, kas iegūts kā vidēji astoņas trīs stundu vērtības, mērīts magnētiskā lauka intensitātes vienībās nT - nanotesla un raksturo Zemes magnētiskā lauka mainīgumu noteiktā telpas punktā.

IN Nesen Kp indeksa vietā bieži izmanto Ap indeksu. Ap indeksu mēra nanoteslās.

Ap- planētu indekss, kas iegūts, pamatojoties uz vidējiem datiem par A indeksiem, kas iegūti no stacijām, kas atrodas visā pasaulē. Tā kā magnētiskie traucējumi dažādās zemeslodes vietās izpaužas atšķirīgi, katrai observatorijai ir sava koeficientu tabula un indeksu aprēķini, kas veidoti tā, lai dažādas observatorijas vidēji ilgā laika periodā dotu vienādus rādītājus.

Kvalitatīvi magnētiskā lauka stāvoklis atkarībā no Kp indeksa
Kp Kp = 2, 3 - nedaudz traucēts;
Kp = 4 - traucēts;
Kp = 5, 6 - magnētiskā vētra;
Kp >= 7 - spēcīga magnētiskā vētra.

Maskavas observatorijai:

Magnētiskā lauka izmaiņas [nT] 5-10 10-20 20-40 40-70 70-120 120-200 200-330 330-500 >550
K-indekss 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ģeomagnētiskās aktivitātes indeksi ir ģeomagnētiskās aktivitātes kvantitatīvs mērs, un tie ir paredzēti, lai aprakstītu Zemes magnētiskā lauka izmaiņas, ko izraisa Saules plazmas (saules vēja) plūsmas ietekme uz Zemes magnetosfēru, izmaiņas magnetosfērā un mijiedarbība starp Zemes magnetosfēru. magnetosfēra un jonosfēra.
Katrs no indeksiem ir aprēķināts no mērījumu rezultātiem un raksturo tikai daļu no kompleksās Saules un ģeomagnētiskās aktivitātes attēla.
Esošos ģeomagnētiskās aktivitātes rādītājus var iedalīt trīs grupās.
Pirmajā grupā ietilpst lokālie indeksi, kas aprēķināti no vienas observatorijas datiem un norāda uz teritorijas lokālo ģeomagnētisko traucējumu lielumu: S, K indeksi.
Otrajā grupā ietilpst indeksi, kas raksturo ģeomagnētisko aktivitāti visā Zemē. Šie ir tā sauktie planētu indeksi: Kp, ar, Ar, am, Am, aa, Aa .
Trešajā grupā ietilpst indeksi, kas atspoguļo magnētisko traucējumu intensitāti no ļoti specifiska avota: Dst, AE, RS .

Visi iepriekš uzskaitītie ģeomagnētiskās aktivitātes indeksi tiek aprēķināti un publicēti, izmantojot universālo laiku UT.

Starptautiskā ģeomagnētisma un aeronomijas asociācija — MAGA ( Starptautiskā ģeomagnētisma un aeronomijas asociācija – IAGA) oficiāli atzīst indeksus aa, esmu, Kp, Dst, PC Un A.E. . Detalizētāka informācija par MAGA indeksiem pieejama Starptautiskā ģeomagnētisko indeksu dienesta mājaslapā ( Starptautiskais ģeomagnētisko indeksu dienests – ISGI).

esmu, an, kā indeksi

Pulksten trīs esmu, an, as indeksi ir traucējumu amplitūdas, kas noteiktas no vērtībām 5. Sugiura M. Ekvatoriālā Dst stundu vērtības IGY, Ann. Int. Geophys. gads, 35, 9-45, Pergamon Press, Oksforda, 1964. gads.
6. Sugiura M. un D. J. Poros. Ekvatoriālā Dst stundu vērtības no 1957. līdz 1970. gadam, Rep. X-645-71-278, Godāra kosmosa lidojumu centrs, Grīnbelta, Merilenda, 1971. gads.
7. Crooker N.C. Augsta laika izšķirtspēja zema platuma asimetriskiem traucējumiem ģeomagnētiskajā laukā. J. Geophys Res. 77, 773-775, 1972.
8. Clauer C.R. un R. L. Makferons. Starpplanētu elektriskā lauka un magnetosfēras apakšvētru relatīvā nozīme daļējās gredzena strāvas attīstībā, J. Geophys. Res., 85, 6747-6759, 1980.
9. Trošičevs O.A., Andrezens V.G. Saistība starp starpplanētu daudzumiem un magnētisko aktivitāti dienvidu polārajā vāciņā. Planet Space Sci. 1985. 33.415.
10. Troshichev O.A., Andrezen V.G., Vennerstrom S., Friis-Christensen E. Magnetic activity in the polar cap – A new index. Planēta. Space Sci. 1988. 36. 1095. gads.

Šī ģeomagnētisko indeksu apraksta sagatavošanā izmantotā literatūra

1. Janovskis B.M. Zemes magnētisms. L.: Ļeņingradas universitātes izdevniecība, 1978. 592 lpp.
2. Zabolotnaya N.A. Ģeomagnētiskās aktivitātes indeksi. M.: Gidrometeoizdat, 1977. 59 lpp.
3. Dubovs E.E. Saules un ģeomagnētiskās aktivitātes indeksi. Pasaules datu centra BM materiāli: PSRS Zinātņu akadēmijas Prezidija starpresoru ģeofizikas komiteja, 1982. 35 lpp.
4. Saules un saules-zemes fizika. Ilustrēta terminu vārdnīca. Ed. A. Bruceks un S. Durans. M.: Mir, 1980. 254 lpp.

Magnētiskais vētras informators parāda globālā ģeomagnētiskā indeksa vidējās prognozētās vērtības ( Cr-indekss) Zeme, pamatojoties uz ģeofizikāliem datiem no divpadsmit observatorijām visā pasaulē.
Cr-indekss – raksturo ģeomagnētisko lauku globālā mērogā.
Dažādās zemes virsmas daļās Cr-indekss atšķiras 1-2 vienību robežās. Viss Cr-indeksa diapazons ir no 1 līdz 9 vienībām. Dažādos kontinentos indekss var atšķirties par vienu vai divām vienībām (+/-) ar visu diapazonu no nulles līdz deviņiem.
Informators prognozē magnētiskās vētras 3 dienas, astoņas vērtības dienā, ik pēc 3 stundām dienā.

Zaļā krāsa ir drošs ģeomagnētiskās aktivitātes līmenis.
Sarkanā krāsa – magnētiskā vētra (Cr-indekss > 5).
Jo augstāka ir sarkanā vertikālā līnija, jo spēcīgāka ir magnētiskā vētra.

Līmenis, kurā iespējama ievērojama ietekme uz laikapstākļiem jutīgu cilvēku veselību (Cr indekss > 6), ir atzīmēts ar horizontālu sarkanu līniju.

Tiek pieņemti šādi Cr-indeksa koeficienti:
Sekojošie magnētiskā lauka rādītāji ir salīdzinoši labvēlīgi veselībai: Cr = 0-1 – ģeomagnētiskā situācija mierīga; Cr = 1-2 – ģeomagnētiskie apstākļi no mierīga līdz nedaudz traucētam; Cr = 3-4 – no nedaudz traucēta līdz traucētam. Veselībai nelabvēlīgi ir šādi magnētiskā lauka indeksi: Cr = 5-6 – magnētiskā vētra; Cr = 7-8 – liela magnētiskā vētra; Cr = 9 – maksimālā iespējamā vērtība
Pamatojoties uz www.meteofox.ru materiāliem

KOSMOFIZISKO FAKTORI IETEKME UZ BIOSFĒRU.

Tika veikta faktu analīze, kas apstiprina Saules, kā arī dabiskas un mākslīgas izcelsmes elektromagnētisko lauku ietekmi uz dzīviem organismiem. Ir izteikti pieņēmumi par cilvēka reakcijas uz magnētiskajām vētrām avotiem un mehānismu, “bioefektīvo frekvenču logu” būtību un jutību pret dažādas izcelsmes elektromagnētiskajiem laukiem. Tiek apspriests kosmosa laikapstākļu ietekmes uz cilvēku sociāli vēsturiskais aspekts.

Pilns raksta teksts atrodas šajā adresē

DABĀ IR ARĪ KOSMOSA LAIKA

Fizikas un matemātikas zinātņu kandidāts A. PETRUKovičs, fizikas un matemātikas zinātņu doktors L. Zelenijs
Kosmosa pētniecības institūts.

20. gadsimtā zemes civilizācija nemanāmi šķērsoja ļoti svarīgu pavērsienu savā attīstībā. Tehnosfēra - cilvēka darbības zona - ir paplašinājusies tālu aiz tās robežām dabiska vide biotopi – biosfēra. Šī paplašināšanās ir gan telpiska – pateicoties kosmosa izpētei, gan kvalitatīva pēc būtības – pateicoties jauna veida enerģijas un elektromagnētisko viļņu aktīvai izmantošanai. Bet tomēr citplanētiešiem, kas skatās uz mums no tālas zvaigznes, Zeme paliek tikai smilšu graudiņš plazmas okeānā, kas piepilda Saules sistēmu un visu Visumu, un mūsu attīstības stadiju var vairāk salīdzināt ar pirmajiem soļiem. bērnu nekā brieduma sasniegšanai. Jaunā pasaule, kas ir pavērusies cilvēcei, nav mazāk sarežģīta un, kā tas ir uz Zemes, ne vienmēr ir draudzīga. To apgūstot, bija zaudējumi un kļūdas, bet pamazām mācāmies atpazīt jaunas briesmas un tās pārvarēt. Un šo apdraudējumu ir daudz. Tas ietver fona starojumu augšējos atmosfēras slāņos, sakaru zudumu ar satelītiem, lidmašīnām un zemes stacijām un pat katastrofālus negadījumus sakaru un elektropārvades līnijās, kas notiek spēcīgu magnētisko vētru laikā.

Saule ir mūsu viss
Saule patiesi ir mūsu pasaules centrs. Miljardiem gadu tas notur planētas sev tuvumā un silda tās. Zeme akūti apzinās Saules aktivitātes izmaiņas, kas šobrīd izpaužas galvenokārt 11 gadu ciklu veidā. Aktivitāšu uzliesmojumu laikā, kas cikla maksimumos kļūst arvien biežāki, Saules koronā dzimst intensīvas rentgena starojuma un enerģētiski lādētu daļiņu plūsmas - saules kosmiskie stari, un milzīgas plazmas un magnētiskā lauka masas (magnētiskie mākoņi) tiek izmesti starpplanētu telpā. Lai gan Zemes magnetosfēra un atmosfēra diezgan droši aizsargā visu dzīvo no saules daļiņu un starojuma tiešās ietekmes, daudzi cilvēku radījumi, piemēram, radioelektronika, aviācijas un kosmosa tehnoloģijas, sakaru un elektropārvades līnijas, cauruļvadi, izrādās ļoti jutīgi pret elektromagnētisko un korpuskulāro ietekmi, kas nāk no Zemei tuvās telpas.
Tagad iepazīsimies ar praktiski svarīgākajām Saules un ģeomagnētiskās aktivitātes izpausmēm, ko mēdz dēvēt par “kosmosa laikapstākļiem”.

Bīstami! Radiācija!
Iespējams, viena no visspilgtākajām kosmosa naidīguma izpausmēm pret cilvēku un viņa radībām, bez, protams, gandrīz pilnīga vakuuma pēc zemes mērogiem, ir starojums - elektroni, protoni un smagāki kodoli, kas paātrināti līdz milzīgiem ātrumiem un spēj iznīcināt. organiskās un neorganiskās molekulas. Radiācijas radītais kaitējums dzīvām būtnēm ir labi zināms, taču pietiekami liela starojuma deva (tas ir, enerģijas daudzums, ko viela absorbē un izmanto tās fizikālai un ķīmiskai iznīcināšanai) var sabojāt arī radioelektroniskās sistēmas. Elektronika cieš arī no "vienreizējām kļūmēm", kad īpaši augstas enerģijas daļiņas, kas dziļi iekļūst elektroniskajā mikroshēmā, maina tās elementu elektrisko stāvokli, izsitot atmiņas šūnas un radot viltus pozitīvus rezultātus. Jo sarežģītāka un modernāka ir mikroshēma, jo mazāks ir katra elementa izmērs un lielāka kļūmju iespējamība, kas var novest pie tā nepareizas darbības un pat procesora apstāšanās. Šī situācija pēc savām sekām ir līdzīga datoram, kas pēkšņi sastingst mašīnrakstīšanas laikā, ar vienīgo atšķirību, ka satelīta aprīkojums, vispārīgi runājot, ir paredzēts automātiska darbība. Lai kļūdu labotu, jāgaida nākamā sakaru sesija ar Zemi, ja vien satelīts spēj sazināties.

Pirmās kosmiskās izcelsmes starojuma pēdas uz Zemes atklāja austrietis Viktors Hess tālajā 1912. gadā. Vēlāk, 1936. gadā, par šo atklājumu viņš saņēma Nobela prēmija. Atmosfēra mūs efektīvi pasargā no kosmiskā starojuma: Zemes virsmu sasniedz ļoti maz tā saukto galaktisko kosmisko staru, kuru enerģija pārsniedz vairākus gigaelektronvoltus, kas radīti ārpus Saules sistēmas. Tāpēc enerģētisko daļiņu izpēte ārpus Zemes atmosfēras nekavējoties kļuva par vienu no galvenajiem kosmosa laikmeta zinātniskajiem uzdevumiem. Pirmo eksperimentu viņu enerģijas mērīšanai veica padomju pētnieka Sergeja Vernova grupa 1957. gadā. Realitāte pārspēja visas cerības – instrumenti izkrita no mēroga. Gadu vēlāk līdzīga amerikāņu eksperimenta vadītājs Džeimss Van Alens saprata, ka tā nav ierīces darbības traucējumi, bet gan reālas, spēcīgas lādētu daļiņu plūsmas, kas nav saistītas ar galaktikas stariem. Šo daļiņu enerģija nav pietiekami augsta, lai tās sasniegtu Zemes virsmu, taču kosmosā šo "trūkumu" vairāk nekā kompensē to daudzums. Galvenais starojuma avots Zemes tuvumā izrādījās augstas enerģijas lādētas daļiņas, kas “dzīvo” Zemes iekšējā magnetosfērā, tā sauktajās radiācijas joslās.

Zināms, ka Zemes iekšējās magnetosfēras gandrīz dipola magnētiskais lauks rada īpašas “magnētisko pudeļu” zonas, kurās var ilgstoši “saķert” lādētas daļiņas, griežoties ap spēka līnijām. Šajā gadījumā daļiņas periodiski atstarojas no lauka līnijas tuvajiem Zemei galiem (kur palielinās magnētiskais lauks) un lēnām dreifē ap Zemi riņķī. Visspēcīgākajā iekšējā starojuma joslā protoni ar enerģiju līdz pat simtiem megaelektronvoltu ir labi ietverti. Tā lidojuma laikā uztveramās starojuma devas ir tik lielas, ka tajā ilgstoši pastāv risks palikt tikai pētniecības satelītiem. Pilotu kosmosa kuģi ir paslēpti zemākās orbītās, un lielākā daļa sakaru satelītu un navigācijas kosmosa kuģu atrodas orbītās virs šīs joslas. Iekšējā josta atrodas vistuvāk Zemei atstarošanas punktos. Sakarā ar magnētisko anomāliju (ģeomagnētiskā lauka novirzes no ideālā dipola) klātbūtni tajās vietās, kur lauks ir novājināts (virs tā sauktās Brazīlijas anomālijas), daļiņas sasniedz 200-300 kilometru augstumu un vietās, kur tas ir novājināts. ir nostiprināts (virs Austrumsibīrijas anomālijas ), - 600 kilometri. Virs ekvatora josta atrodas 1500 kilometru attālumā no Zemes. Pati iekšējā josta ir diezgan stabila, taču magnētisko vētru laikā, kad ģeomagnētiskais lauks vājinās, tās nosacītā robeža nolaižas vēl tuvāk Zemei. Tāpēc, plānojot kosmonautu un astronautu lidojumus orbītās 300–400 kilometru augstumā, obligāti jāņem vērā jostas stāvoklis un saules un ģeomagnētiskās aktivitātes pakāpe.

Enerģētiskie elektroni visefektīvāk tiek aizturēti ārējā starojuma joslā. Šīs jostas “populācija” ir ļoti nestabila un daudzkārt palielinās magnētisko vētru laikā plazmas ievadīšanas dēļ no ārējās magnetosfēras. Diemžēl tieši gar šīs jostas ārējo perifēriju iet ģeostacionārā orbīta, kas ir nepieciešama sakaru satelītu izvietošanai: satelīts uz tā nekustīgi “karājas” virs viena zemeslodes punkta (tā augstums ir aptuveni 42 tūkstoši kilometru). Tā kā elektronu radītā starojuma deva nav tik liela, priekšplānā izvirzās satelītu elektrifikācijas problēma. Fakts ir tāds, ka jebkuram objektam, kas iegremdēts plazmā, jābūt elektriskā līdzsvarā ar to. Tāpēc tas absorbē noteiktu skaitu elektronu, iegūstot negatīvu lādiņu un atbilstošu “peldošo” potenciālu, kas ir aptuveni vienāds ar elektronu temperatūru, kas izteikta elektronvoltos. Karstu (līdz simtiem kiloelektronu voltu) elektronu mākoņi, kas parādās magnētisko vētru laikā, rada satelītiem papildu un nevienmērīgi sadalītu, virsmas elementu elektrisko īpašību atšķirību dēļ, negatīvu lādiņu. Iespējamās atšķirības starp blakus esošajām satelītu daļām var sasniegt desmitiem kilovoltu, izraisot spontānas elektriskās izlādes, kas bojā elektroiekārtas. Šīs parādības slavenākās sekas bija amerikāņu satelīta TELSTAR sabrukums vienas no magnētiskajām vētrām 1997. gadā, kas atstāja ievērojamu daļu ASV bez peidžeru sakariem. Tā kā ģeostacionārie satelīti parasti ir paredzēti 10–15 gadu kalpošanas laikam un maksā simtiem miljonu dolāru, pētījumi par virsmu elektrifikāciju kosmosā un tās apkarošanas metodes parasti ir komercnoslēpums.

Vēl viens svarīgs un nestabilākais kosmiskā starojuma avots ir saules kosmiskie stari. Protoni un alfa daļiņas, kas paātrinātas līdz desmitiem vai simtiem megaelektronvoltu, aizpilda Saules sistēmu tikai īsu brīdi pēc saules uzliesmojuma, bet daļiņu intensitāte padara tos par galveno starojuma apdraudējuma avotu ārējā magnetosfērā, kur ģeomagnētiskais lauks joprojām ir pārāk liels. vāja, lai aizsargātu satelītus. Saules daļiņas uz citu, stabilāku starojuma avotu fona ir arī “atbildīgas” par radiācijas situācijas īslaicīgu pasliktināšanos iekšējā magnetosfērā, tai skaitā augstumos, kas tiek izmantoti pilotējamiem lidojumiem.

Enerģētiskās daļiņas dziļāk iekļūst magnetosfērā subpolārajos reģionos, jo daļiņas šeit var brīvi pārvietoties pa spēka līnijām, kas ir gandrīz perpendikulāras Zemes virsmai. Tuvekvatoriālie reģioni ir aizsargātāki: tur ģeomagnētiskais lauks, kas ir gandrīz paralēls zemes virsmai, maina daļiņu trajektoriju uz spirālveida trajektoriju un aizved tās uz sāniem. Tāpēc lidojumu maršruti, kas šķērso augstus platuma grādus, ir daudz bīstamāki no radiācijas bojājumu viedokļa nekā tie, kas atrodas zemos platuma grādos. Šis drauds attiecas ne tikai uz kosmosa kuģiem, bet arī uz aviāciju. 9-11 kilometru augstumā, kur iet lielākā daļa aviācijas maršrutu, kopējais kosmiskā starojuma fons jau ir tik augsts, ka apkalpju, tehnikas un biežo lidotāju saņemtā gada deva ir jākontrolē saskaņā ar radiācijas noteikumiem. bīstamas sugas aktivitātes. Supersonic Concorde pasažieru lidmašīnās, kas lido uz vēl lielāku augstumu, ir radiācijas skaitītāji, un tām ir jālido uz dienvidiem no īsākā ziemeļu maršruta starp Eiropu un Ameriku, ja pašreizējais radiācijas līmenis pārsniedz drošu vērtību. Taču pēc visspēcīgākajiem saules uzliesmojumiem pat viena lidojuma laikā ar parasto lidmašīnu saņemtā deva var būt lielāka par simts fluorogrāfisko izmeklējumu devu, kas liek nopietni apsvērt jautājumu par lidojumu pilnīgu pārtraukšanu šādās reizēs. Par laimi, šāda līmeņa Saules aktivitātes uzliesmojumi tiek fiksēti retāk kā reizi Saules ciklā - 11 gados.

Satraukta jonosfēra
Elektriskās saules-zemes ķēdes apakšējā stāvā atrodas jonosfēra - Zemes blīvākais plazmas apvalks, kas burtiski kā sūklis absorbē gan saules starojumu, gan enerģētisko daļiņu nokrišņus no magnetosfēras. Pēc saules uzliesmojumiem jonosfēra, absorbējot saules rentgenstarus, uzsilst un piepūšas, līdz ar to vairāku simtu kilometru augstumā palielinās plazmas un neitrālās gāzes blīvums, radot ievērojamu papildu aerodinamisko pretestību satelītu un pilotējamo kosmosa kuģu kustībai. Šī efekta neievērošana var izraisīt “negaidītu” satelīta bremzēšanu un tā lidojuma augstuma zudumu. Iespējams, ka visizplatītākais šādas kļūdas gadījums bija Amerikas Skylab stacijas krišana, kas tika “nokavēta” pēc lielākā saules uzliesmojuma, kas notika 1972. gadā. Par laimi, Mir stacijas nolaišanās laikā no orbītas Saule bija mierīga, kas atviegloja Krievijas ballististu darbu.

Tomēr, iespējams, vissvarīgākā ietekme uz lielāko daļu Zemes iedzīvotāju ir jonosfēras ietekme uz radio apraides stāvokli. Plazma visefektīvāk absorbē radioviļņus tikai pie noteiktas rezonanses frekvences, kas ir atkarīga no lādēto daļiņu blīvuma un ir vienāda ar aptuveni 5-10 megaherciem jonosfērai. Zemākas frekvences radioviļņi tiek atspoguļoti no jonosfēras robežām, un caur to iet augstākas frekvences viļņi, un radiosignāla izkropļojumu pakāpe ir atkarīga no viļņa frekvences tuvuma rezonanses. Klusajai jonosfērai ir stabila slāņveida struktūra, kas vairāku atstarojumu dēļ ļauj uztvert īsviļņu radiosignālu (ar frekvenci zem rezonanses) visā pasaulē. Radioviļņi ar frekvencēm virs 10 megaherciem brīvi pārvietojas caur jonosfēru kosmosā. Tāpēc VHF un FM radiostacijas var dzirdēt tikai raidītāja tuvumā, un simtiem un tūkstošiem megahercu frekvencēs tās sazinās ar kosmosa kuģiem.

Saules uzliesmojumu un magnētisko vētru laikā jonosfērā palielinās lādēto daļiņu skaits un tik nevienmērīgi, ka veidojas plazmas recekļi un “papildu” slāņi. Tā rezultātā rodas neparedzama radioviļņu atstarošana, absorbcija, deformācija un laušana. Turklāt pati nestabilā magnetosfēra un jonosfēra rada radioviļņus, ar troksni piepildot plašu frekvenču diapazonu. Praksē dabiskā radiofona lielums kļūst salīdzināms ar mākslīgā signāla līmeni, radot ievērojamas grūtības zemes un kosmosa sakaru un navigācijas sistēmu darbībā. Radio sakari pat starp blakus esošajiem punktiem var kļūt neiespējami, taču pretī var nejauši dzirdēt kādu Āfrikas radiostaciju un lokatora ekrānā redzēt viltus mērķus (kurus bieži sajauc ar “lidojošiem šķīvīšiem”). Subpolārajos reģionos un polārblāzmas ovālajās zonās jonosfēra ir saistīta ar dinamiskākajiem magnetosfēras reģioniem un tāpēc ir visjutīgākā pret traucējumiem, kas nāk no Saules. Magnētiskās vētras augstos platuma grādos var gandrīz pilnībā bloķēt radio pārraides vairākas dienas. Tajā pašā laikā, protams, ir iesaldētas arī daudzas citas darbības jomas, piemēram, gaisa satiksme. Tāpēc visi dienesti, kas aktīvi izmanto radiosakarus, vēl 20. gadsimta vidū kļuva par vieniem no pirmajiem reālajiem kosmosa laika informācijas patērētājiem.

Pašreizējās strūklas kosmosā un uz Zemes
Grāmatu par polārajiem ceļotājiem cienītāji ir dzirdējuši ne tikai par radiosakaru pārtraukumiem, bet arī par "trakās adatas" efektu: magnētisko vētru laikā jutīgā kompasa adata sāk griezties kā traka, neveiksmīgi cenšoties izsekot visām izmaiņām ģeomagnētiskā lauka virziens. Lauku variācijas rada jonosfēras strāvu strūklas ar miljoniem ampēru lielu spēku - elektrostrūklas, kas rodas polārajos un polāros platuma grādos, mainoties magnetosfēras strāvas ķēdei. Savukārt magnētiskās variācijas, saskaņā ar vispārzināmo elektromagnētiskās indukcijas likumu, rada sekundāras elektriskās strāvas vadošajos Zemes litosfēras slāņos, sālsūdenī un blakus esošajos mākslīgajos vadītājos. Inducētā potenciāla starpība ir neliela un sastāda aptuveni dažus voltus uz kilometru (maksimālā vērtība reģistrēta 1940. gadā Norvēģijā un bija aptuveni 50 V/km), bet garos vadītājos ar zemu pretestību - sakaru un elektropārvades līnijās, cauruļvados, dzelzceļā. sliedes - pabeigt inducēto strāvu stiprumu var sasniegt desmitiem un simtiem ampēru.

Zemsprieguma gaisvadu sakaru līnijas ir vismazāk aizsargātas no šādas ietekmes. Patiešām, būtiski traucējumi, kas radās magnētisko vētru laikā, tika konstatēti jau pašās pirmajās telegrāfa līnijās, kas tika uzbūvētas Eiropā 19. gadsimta pirmajā pusē. Ziņojumus par šiem traucējumiem, iespējams, var uzskatīt par pirmo vēsturisko pierādījumu mūsu atkarībai no kosmosa laikapstākļiem. Pašlaik plaši izplatītās optisko šķiedru sakaru līnijas ir nejutīgas pret šādu ietekmi, taču tās Krievijas nomalē neparādīsies ilgi. Ģeomagnētiskajai aktivitātei vajadzētu radīt ievērojamas problēmas arī dzelzceļa automatizācijai, īpaši polārajos reģionos. Un naftas cauruļvados, kas bieži stiepjas daudzu tūkstošu kilometru garumā, inducētās strāvas var ievērojami paātrināt metāla korozijas procesu.

Elektrības līnijās, kas darbojas ar maiņstrāvu ar frekvenci 50–60 Hz, inducētās strāvas, kuru frekvence ir mazāka par 1 Hz, praktiski veido tikai nelielu pastāvīgu galvenā signāla papildinājumu, un tai nevajadzētu ietekmēt kopējo jaudu. Taču pēc avārijas, kas notika 1989. gada spēcīgās magnētiskās vētras laikā Kanādas energotīklā un uz vairākām stundām atstāja pusi Kanādas bez elektrības, šis viedoklis bija jāpārskata. Avārijas cēlonis izrādījās transformatori. Rūpīgi pētījumi ir parādījuši, ka pat neliela līdzstrāvas pievienošana var iznīcināt transformatoru, kas paredzēts maiņstrāvas pārveidošanai. Fakts ir tāds, ka pastāvīgas strāvas komponents ievada transformatoru neoptimālā darbības režīmā ar pārmērīgu serdes magnētisko piesātinājumu. Tas izraisa pārmērīgu enerģijas absorbciju, tinumu pārkaršanu un galu galā visas sistēmas bojājumus. Turpmākā visu veiktspējas analīze elektrostacijas Ziemeļamerika atklāja arī statistisku saistību starp kļūmju skaitu augsta riska zonās un ģeomagnētiskās aktivitātes līmeni.

Kosmoss un cilvēks
Visas iepriekš aprakstītās kosmosa laika izpausmes nosacīti var raksturot kā tehniskas, un to ietekmes fiziskais pamats ir vispārzināms - tā ir lādētu daļiņu plūsmu tiešā ietekme un elektromagnētiskās variācijas. Tomēr nevar nepieminēt citus saules un zemes savienojumu aspektus, kuru fiziskā būtība nav pilnībā skaidra, proti, saules mainīguma ietekmi uz klimatu un biosfēru.

Saules starojuma kopējās plūsmas izmaiņas pat spēcīgu uzliesmojumu laikā veido mazāk nekā vienu tūkstošdaļu no saules konstantes, tas ir, šķiet, ka tās ir pārāk mazas, lai tieši mainītu Zemes atmosfēras termisko līdzsvaru. Neskatoties uz to, A. L. Čiževska un citu pētnieku grāmatās ir sniegti vairāki netieši pierādījumi, kas norāda uz saules ietekmes uz klimatu un laikapstākļiem realitāti. Piemēram, tika novērots izteikts dažādu laikapstākļu izmaiņu cikliskums ar periodiem, kas ir tuvu 11 un 22 gadu saules aktivitātes periodiem. Šī periodiskums atspoguļojas arī dzīvās dabas objektos - tas ir manāms koku gredzenu biezuma maiņā.

Šobrīd prognozes par ģeomagnētiskās aktivitātes ietekmi uz cilvēku veselību ir kļuvušas plaši izplatītas (varbūt pat pārāk plaši). Uzskats, ka cilvēku labklājība ir atkarīga no magnētiskajām vētrām, jau ir stingri nostiprinājies sabiedrības apziņā un to apstiprina pat daži statistikas pētījumi: piemēram, ar ātrās palīdzības palīdzību hospitalizēto cilvēku skaits un paasinājumu skaits. sirds un asinsvadu slimības nepārprotami palielinās pēc magnētiskās vētras. Tomēr no viedokļa akadēmiskā zinātne Vēl nav savākts pietiekami daudz pierādījumu. Turklāt iekšā cilvēka ķermenis nav neviena orgāna vai šūnas tipa, kas apgalvotu, ka ir pietiekami jutīgs ģeomagnētisko variāciju uztvērējs. Kā alternatīvs mehānisms magnētisko vētru ietekmei uz dzīvo organismu bieži tiek uzskatītas infraskaņas vibrācijas - skaņas viļņi, kuru frekvence ir mazāka par vienu hercu, tuvu daudzu dabiskajai frekvencei. iekšējie orgāni. Infraskaņa, ko, iespējams, izstaro aktīvā jonosfēra, var rezonansi ietekmēt kardiovaskulārā sistēma persona. Atliek tikai atzīmēt, ka jautājumi par kosmosa laika un biosfēras attiecībām joprojām gaida savu vērīgo pētnieku un līdz šim, iespējams, joprojām ir visintriģējošākā Saules un zemes savienojumu zinātnes daļa.

Kopumā kosmosa laikapstākļu ietekmi uz mūsu dzīvi droši vien var uzskatīt par būtisku, taču ne katastrofālu. Zemes magnetosfēra un jonosfēra mūs labi pasargā no kosmiskiem draudiem. Šajā ziņā būtu interesanti analizēt Saules aktivitātes vēsturi, mēģinot saprast, kas mūs var sagaidīt nākotnē. Pirmkārt, pašlaik vērojama tendence palielināties Saules aktivitātes ietekmei, kas saistīta ar mūsu vairoga – Zemes magnētiskā lauka – pavājināšanos pēdējā pusgadsimta laikā par vairāk nekā 10 procentiem un vienlaicīgu saules magnētiskās plūsmas dubultošanos, kas kalpo kā galvenais starpnieks saules aktivitātes pārraidē.

Otrkārt, Saules aktivitātes analīze visā saules plankumu novērošanas periodā (kopš 17. gadsimta sākuma) parāda, ka Saules cikls, kas vidēji ir 11 gadi, ne vienmēr pastāvēja. 17. gadsimta otrajā pusē, tā sauktā Maundera minimuma laikā, vairākus gadu desmitus praktiski netika novēroti saules plankumi, kas netieši norāda uz ģeomagnētiskās aktivitātes minimumu. Tomēr šo periodu diez vai var saukt par ideālu mūžam: tas sakrita ar tā saukto mazo ledus laikmetu – neparasti aukstā laika gadiem Eiropā. Mūsdienu zinātnei nav droši zināms, vai tā ir sakritība vai nē.

Iepriekšējā vēsturē bija arī neparasti augstas Saules aktivitātes periodi. Tādējādi dažos mūsu ēras pirmās tūkstošgades gados Eiropas dienvidos pastāvīgi tika novērotas polārblāzmas, kas liecināja par biežām magnētiskām vētrām, un Saule izskatījās blāvi, iespējams, tāpēc, ka uz tās virsmas atradās milzīgs saules plankums vai koronālais caurums - vēl viens objekts, kas izraisa palielināta ģeomagnētiskā aktivitāte. Ja šāds nepārtrauktas Saules aktivitātes periods sāktos šodien, sakari un transports un līdz ar to arī visa pasaules ekonomika būtu bēdīgā situācijā.

* * *
Kosmosa laikapstākļi pamazām ieņem savu īsto vietu mūsu apziņā. Kā jau ierastos laikapstākļos, mēs vēlamies zināt, kas mūs sagaida gan tālā nākotnē, gan tuvākajās dienās. Saules, magnetosfēras un Zemes jonosfēras izpētei ir izvietots Saules observatoriju un ģeofizikālo staciju tīkls, un visa pētniecības satelītu flotile atrodas Zemes tuvumā. Pamatojoties uz viņu sniegtajiem novērojumiem, zinātnieki mūs brīdina par saules uzliesmojumiem un magnētiskajām vētrām.

Literatūra Kipenhans R. 100 miljardu saules: zvaigžņu dzimšana, dzīve un nāve. - M., 1990. Kuļikovs K. A., Sidorenko N. S. Planēta Zeme. - M., 1972. Mirošņičenko L.I. Saule un kosmiskie stari. - M., 1970. Pārkers E. N. Saules vējš // Neredzamā astronomija. - M., 1967. gads.
Balstīts uz materiāliem no žurnāla "Zinātne un Dzīve"


Viena no jebkura HF DX mednieka galvenajām prasmēm ir spēja novērtēt apstākļus jebkurā laikā. Lieliski pārraides apstākļi, kad joslās skan daudzas stacijas no visas pasaules, var mainīties tā, ka joslas kļūst tukšas un tikai dažas stacijas izkļūst cauri gaisa trokšņiem un sprakšķiem. Lai saprastu, kas un kāpēc notiek radio, kā arī novērtētu tā iespējas noteiktā laikā, tiek izmantoti trīs galvenie indeksi: saules plūsma, A p un K p . Laba praktiska izpratne par to, kas ir šīs vērtības un kāda ir to nozīme, ir nenoliedzama priekšrocība pat radioamatieram ar labāko un modernāko sakaru iekārtu komplektu.

Zemes atmosfēra

Jonosfēru var uzskatīt par kaut ko daudzslāņu. Slāņu robežas ir diezgan patvaļīgas, un tās nosaka apgabali ar krasām jonizācijas līmeņa izmaiņām (1. att.). Jonosfērai ir tieša ietekme uz radioviļņu izplatīšanās raksturu, jo atkarībā no tās atsevišķo slāņu jonizācijas pakāpes radioviļņi var tikt lauzti, tas ir, to izplatīšanās trajektorija pārstāj būt taisna. Diezgan bieži jonizācijas pakāpe ir pietiekami augsta, lai radioviļņi tiktu atstaroti no ļoti jonizētiem slāņiem un atgrieztos uz Zemi (2. att.).

Radioviļņu pārejas apstākļi HF joslās nepārtraukti mainās atkarībā no jonosfēras jonizācijas līmeņu izmaiņām. Saules starojums, sasniedzot zemes atmosfēras augšējos slāņus, jonizē gāzes molekulas, radot pozitīvus jonus un brīvos elektronus. Visa šī sistēma atrodas dinamiskā līdzsvarā, pateicoties rekombinācijas procesam, jonizācijas reversai; kad pozitīvi lādēti joni un brīvie elektroni mijiedarbojas viens ar otru, tie atkal veido gāzes molekulas. Jo augstāka jonizācijas pakāpe (jo vairāk brīvo elektronu), jo labāk jonosfēra atspoguļo radioviļņus. Turklāt, jo augstāks ir jonizācijas līmenis, jo augstākas frekvences var nodrošināt labus pārraides apstākļus. Atmosfēras jonizācijas līmenis ir atkarīgs no daudziem faktoriem, tostarp diennakts laika, gada laika un svarīgākā faktora – Saules aktivitātes cikla. Ir droši zināms, ka saules starojuma intensitāte ir atkarīga no plankumu skaita uz Saules. Attiecīgi no Saules saņemtais maksimālais starojums tiek sasniegts maksimālās Saules aktivitātes periodos. Turklāt šajos periodos palielinās arī ģeomagnētiskā aktivitāte, jo palielinās jonizēto daļiņu plūsmas intensitāte no Saules. Parasti šī plūsma ir diezgan stabila, taču saules uzliesmojumu dēļ tā var ievērojami palielināties. Daļiņas sasniedz Zemes kosmosu un mijiedarbojas ar Zemes magnētisko lauku, izraisot traucējumus un magnētiskas vētras. Turklāt šīs daļiņas var izraisīt jonosfēras vētras, kuru laikā īsviļņu radio sakari kļūst sarežģīti un dažkārt pat neiespējami.

Saules starojuma plūsma

Lielums, kas pazīstams kā saules starojuma plūsma, ir galvenais Saules aktivitātes rādītājs un nosaka starojuma daudzumu, ko Zeme saņem no Saules. To mēra saules plūsmas vienībās (SFU) un nosaka radio trokšņa līmenis, kas izstarots 2800 MHz (10,7 cm). Penticton Radio Astronomy Observatory Britu Kolumbijā, Kanādā, publicē šo vērtību katru dienu. Saules starojuma plūsmai ir tieša ietekme uz jonizācijas pakāpi un līdz ar to arī elektronu koncentrāciju jonosfēras F 2 reģionā. Rezultātā tas sniedz ļoti labu priekšstatu par iespēju izveidot tālsatiksmes radiosakarus.

Saules plūsmas lielums var mainīties 50–300 vienību robežās. Mazas vērtības norāda, ka maksimālā izmantojamā frekvence (MUF) būs zema un vispārējie radioviļņu apstākļi būs slikti, īpaši augstfrekvenču joslās. (2. att.) Gluži pretēji, lielas saules plūsmas vērtības norāda uz pietiekamu jonizāciju, kas ļauj izveidot tālsatiksmes sakarus augstākās frekvencēs. Tomēr jāatceras, ka ir nepieciešamas vairākas dienas pēc kārtas ar lielām saules plūsmas vērtībām, lai ievērojami uzlabotu caurbraukšanas apstākļus. Parasti augstas saules aktivitātes periodos saules plūsma pārsniedz 200 ar īslaicīgiem uzliesmojumiem līdz 300.

Ģeomagnētiskā aktivitāte

Ģeomagnētiskās aktivitātes līmeņa noteikšanai tiek izmantoti divi indeksi – A un K. Tie parāda magnētisko un jonosfēras traucējumu lielumu. K indekss parāda ģeomagnētiskās aktivitātes lielumu. Katru dienu, ik pēc 3 stundām, sākot no 00:00 UTC, tiek noteiktas indeksa vērtības maksimālās novirzes attiecībā pret klusas dienas vērtībām izvēlētajā observatorijā un tiek atlasīta lielākā vērtība. Pamatojoties uz šiem datiem, tiek aprēķināta K indeksa vērtība.K indekss ir kvazilogaritmiska vērtība, tāpēc to nevar aprēķināt, lai iegūtu ilgtermiņa vēsturisku priekšstatu par Zemes magnētiskā lauka stāvokli. Lai atrisinātu šo problēmu, ir indekss A, kas atspoguļo dienas vidējo. To aprēķina pavisam vienkārši – katrs K indeksa mērījums, kas veikts, kā minēts iepriekš, ar 3 stundu intervālu, saskaņā ar Tabula 1

tiek pārveidots par līdzvērtīgu indeksu. Diennakts laikā iegūtās šī indeksa vērtības tiek aprēķinātas vidējās, un rezultāts ir indeksa A vērtība, kas parastās dienās nepārsniedz 100, bet ļoti nopietnu ģeomagnētisko vētru laikā var sasniegt 200 vai pat vairāk. A indeksa vērtības dažādās observatorijās var atšķirties, jo traucējumi Zemes magnētiskajā laukā var būt lokāli. Lai izvairītos no neatbilstībām, dažādās observatorijās iegūtajiem A indeksiem tiek aprēķināts vidējais rādītājs un iegūts globālais indekss A p. Tādā pašā veidā tiek iegūta K p indeksa vērtība - visu K indeksu vidējā vērtība, kas iegūta dažādās observatorijās visā pasaulē. Tās vērtības no 0 līdz 1 raksturo klusu ģeomagnētisko vidi, un tas var norādīt uz klātbūtni labi apstākļi pārraide īsviļņu joslās, ja saules starojuma plūsmas intensitāte ir pietiekami augsta. Vērtības no 2 līdz 4 norāda uz mērenu vai pat aktīvu ģeomagnētisko vidi, kas, iespējams, negatīvi ietekmēs radioviļņu apstākļus. Tālāk vērtību skalā: 5 norāda uz nelielu vētru, 6 norāda uz spēcīgu vētru, un 7 - 9 norāda uz ļoti spēcīgu vētru, kā rezultātā HF, visticamāk, nebūs pārejas. Neskatoties uz to, ka ģeomagnētiskās un jonosfēras vētras ir savstarpēji saistītas, atkal ir vērts atzīmēt, ka tās atšķiras. Ģeomagnētiskā vētra ir traucējumi Zemes magnētiskajā laukā, un jonosfēras vētra ir traucējumi jonosfērā.

Indeksa vērtību interpretācija

Vienkāršākais veids, kā izmantot indeksa vērtības, ir ievadīt tās kā ievadi radioviļņu izplatīšanās prognožu programmā. Tas ļaus iegūt vairāk vai mazāk ticamu prognozi. Šīs programmas savos aprēķinos ņem vērā papildu faktorus, piemēram, signālu izplatīšanās ceļus, jo magnētisko vētru ietekme dažādiem ceļiem būs atšķirīga.

Ja programmas nav, jūs pats varat veikt labu tāmes prognozi. Acīmredzot augstas saules plūsmas indeksa vērtības ir labas. Vispārīgi runājot, jo intensīvāka plūsma, jo labāki apstākļi būs augstfrekvences HF joslās, ieskaitot 6 m joslu. Tomēr jāņem vērā arī iepriekšējo dienu plūsmas vērtības. Lielu vērtību saglabāšana vairākas dienas nodrošinās augstāku jonosfēras F2 slāņa jonizācijas pakāpi. Parasti vērtības, kas lielākas par 150, garantē labu HF pārraidi. Augstam ģeomagnētiskās aktivitātes līmenim ir arī nelabvēlīga blakusparādība, kas ievērojami samazina MUF. Jo augstāks ģeomagnētiskās aktivitātes līmenis pēc Ap un Kp indeksiem, jo ​​zemāks ir MUF. Faktiskās MUF vērtības ir atkarīgas ne tikai no magnētiskās vētras stipruma, bet arī no tās ilguma.

Secinājums

Pastāvīgi sekojiet līdzi izmaiņām saules un ģeomagnētiskās aktivitātes indeksos. Šie dati ir pieejami vietnēs www.eham.net, www.qrz.com, www.arrl.org un daudzās citās, kā arī tos var iegūt, izmantojot termināli, pieslēdzoties DX klasteriem. Laba caurlaidība HF ir iespējama periodos, kad saules plūsma vairākas dienas pārsniedz 150, bet K p indekss tajā pašā laikā paliek zem 2. Kad šie nosacījumi ir izpildīti, pārbaudiet joslas - iespējams, ka tur jau darbojas kāds labs DX !

Pamatojoties uz Ian Poole, G3YWX Saules indeksu izpratni

Ja atrodat kļūdu, lūdzu, atlasiet teksta daļu un nospiediet Ctrl+Enter.