Ғарыштық сәулеленудің көмегімен атмосфераның жоғарғы қабаттарының қасиеттерін зерттеу

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Ғарыштық сәулеленудің көмегімен атмосфераның жоғарғы қабаттарының қасиеттерін зерттеу

Жұмыстың мақсаттары:

бүгінгі таңда белгілі нәтижелерді салыстыра отырып, ҒС-ң Жер атмосферасының параметрлерінің, оның ішінде озон қабаты күйінің, өзгерісіне тигізетін әсері туралы мәселенің қазіргі заманғы жағдайын талдау;
атмосферадағы озонның мөлшері мен ҒС ағындары жайындағы жаңа мәліметтерді қолдана отырып, соңғы жылдары біраз зерттеушілер байқаған озон қабатының өзгеруіндегі тенденцияларын дәлелдеу немесе жоққа шығару және олардың ҒС-тің өзгеруімен корреляциясын жаңа талдау әдістері көмегімен зерттеу.

Вейвлеттік және корреляциялық талдау әдістері көмегімен ОЖМ-ң уақыттық жүрісінің ҒС ағындары өзгерісіне тәуелділігін зерттеуге болады. Зерттеулер TOMS аппаратурасымен ОЖМ-ді серіктік өлшеулер негізінде және ғарыштық сәулеленуді нейтронды мониторлар станциялардың әлемдік жүйесі көмегімен тіркеу мәліметтері негізінде жүргізіледі.

1 сурет -70 ⁰ -60 ⁰ ендіктер белдеуіндегі ОЖМ өзгерісі.

1 суретте ҒС максимал және минимал ағындарынан бөлек 70 ⁰ -60 ⁰ ендіктер белдеуіндегі ОЖМ бір жыл ішіндегі өзгерісінің деректері келтірілген. Келесі дерекке назар аудару жөн. “Түсім” тереңдігі 20 жыл бойы бірқалыпты артып, бұл, әсіресе, 90 ж. соңында айқын көрінген, демек, 2000 ж. бастап оның тартыла басталғаны көрінеді, ал 2002 ж. ол 90 ж. -дан да кішкентай болды.

2 сурет - 1978-2005 ж. ж. (квадраттар) және 1978-1994 ж. ж. (үшбұрыштар) аралығында ОЖМ орта белдеулердегі трендтерінің ендіктік тәуелділіктері.

1978 ж. қарашасынан 1994 ж. дейін және 1978 ж. қарашасынан 2005 ж. дейінгі уақыт мерзімінде ОЖМ орта белдеулеріндегі трендерінің тәуелділіктері келтірілген 2 суреттен соңғы онжылдықтың мәліметтерін ескергенде, тренд шамасының елеулі кемуі көрініп тұр. Осы нәтижелерді растау мақсатында ҒС және ОЖМ интенсивтіліктерінің өзгерулерінің уақыттық қатарларының корреляциялық және вейвлет талдаулары жүргізілді.

а) б)

3 сурет - ОЖМ өзгерісінің автокорреляциялық функциясы

а) айлық орташа мәліметтер үшін

б) жылдық орташа мәліметтер үшін

4 сурет - ҒС және ОЖМ ағындарының өзара корреляциялық функциясы

ҒС және ОЖМ арасындағы корреляция дәрежесі 10-11 жыл аралықтарында өзгереді, яғни оның периодтылығы ҒС ағындарында байқалатын периодтылықпен бірдей.

5 суретте келтірілген жеке жылдарға саналған корреляция коэффициенттерінің келтірілуі ҒС мен ОЖМ арасындағы ығысу нольге тең болғанда байқалатын жоғары сызықты корреляция негізінде ҒС интенсивтіліктерінің 11-жылдық цикліндегі максимумға және минимумға жақын периодтар байқалынатынын көрсетеді.

5 сурет - Жеке жылдар үшін . ҒС және ОЖМ ағындарының өзара корреляциялық функциясы

5 сурет - Жеке жылдар үшін ҒС және ОЖМ ағындарының өзара корреляциялық функциясы

6 сурет - ОЖМ-ң ҒС-не тәуелділігі (нүктелер - эксперименталды деректер, үздіксіз сызық -регрессия функциясы )

7 сурет - ОЖМ уақыт бойынша өзгеруінің қуаттылығының спектрі.

8 суретте келтірілген вейвлет Морле-1 қолданып жасалған үздіксіз вейвлет түрлендіруінің нәтижесінде алынған ОЖМ энергетикалық спектрі, автокорреляциялық талдау сияқты, уақыттағы ОЖМ өзгерісінде негізгі орынды жылды қайталымдылықтың орын алатынын көрсетеді. ОЖМ уақытқа тәуелділігінде нақты көрінбейтін периодтылықтардың бар болатыны айқын.

8 сурет - ОЖМ уақыт бойынша өзгерісінің глобальді энергетикалық спектрі.

9 сурет - ОЖМ уақыт бойынша өзгерісінің локальді энергетикалық спектрі.

9 сурет - ОЖМ уақыт бойынша өзгерісінің вейвлет-спектрограммасы

10 сурет - ҒС ағындарының уақыт бойынша өзгерістерінің вейвлет-спектрограммасы.

11 сурет - 1978-2005 ж. ж. аралығы үшін әр түрлі масштабтардағы ОЖМ және ҒС интенсивтіліктерінің өзгерістерінің фазалар айырымдарының уақытқа тәелділігі.

Зерттелінетін құбылыстарға фазалық талдау жүргізуге [2 Короновті] ұсынылған әдіс қолданылған. ОЖМ және ҒС интенсивтіліктерінің өзгерістерінің уақыттық қатарларының фазалары әр түрлі масштабтарда (жиіліктерде) комплексті вейвлет түрлендіруінің көмегімен есептелінді (Морле1-1 вейвлеті пайдаланылды) . 1 суретте ОЖМ және ҒС интенсивтіліктерінің өзгерістерінің фазалар айырымдарының ~1, ~4, ~5, ~8, ~11 жыл преиодтарына сәйкес келетін -12, 48, 60, 96, 128 масштабтарында уақытқа (1978-2005 ж. ж. ) тәуелділігі көрсетілген. Уақыттағы ОЖМ және ҒС ағындарының өзгерістерінің фазалық синхронизациясы 11 жылдық қайталуында ғана байқалады (ұзақ уақыт интервалдары ұзақтығында фазалар айырымы дерлік өзгермейді), ал өзге периодтарға, жылдықты ескергенде, синхронизацияның болмауы ОЖМ жылдық вариациясы ҒС жылдық вариациясымен жалпы жағдайда байланыспағандығын, яғни [3] бұрын жасалынған қорытындыларды дәлелдейді. 1 суреттің төмендегі графигінде уақыттағы ОЖМ және ҒС ағындарының өзгерістерінің ОЖМ уақыттық қатарының ҒС қатысты ~6 жылға ығысуы кезінде есептелінген фазалар айырымы көрсетілген. Осы жағдайдағы фазалар айырымының уақыт ұзындығында нольге жақындығы көрініп тұр. Бұл ОЖМ өзгерістерінің және ҒС ағындарының 11-жылдық периодқа байланысының бар болуын көрсетеді, өзгеріс қарама-қарсы фазада өтеді.

Қорытынды

Қорытындылай келе, жасалынған жұмыстың кезеңдерін атап өтейік.

Жер атмосферасының параметрлеріне ҒС-ң әсері туралы бүгінгі таңда алынған нәтижелеріне талдау өткізілді.
Атмосферадағы озонның мөлшері мен ҒС ағындары жайындағы жаңа мәліметтер ізделіп, олардың алғашқы өңдеуі жасалынды.
ҒС ағындары және озон қабатының күйі жөніндегі жаңа мәліметтерді қолдану негізінде, озонның атмосферадағы 1970 ж. аяғына тән түрлі ендік белдеулеріне орта мәндерінен ауытқулары есептелінді және олардың уаққыттық жүруі ҒС өзгерістерімен салыстырылды.
Озонның атмосферадағы жалпы мөлшерінің ҒС қарқындылығымен корреляциялық функциялары есептелген.
Вейвлет-талдау әдісі көмегімен озонның жалпы мөлшерінің ҒС ағындарымен фазалық синхронизациясы зерттелген.

Жасалынған жұмыс нәтижелері төмендегідей.

1) Соңғы он жылдың мәліметтерін ескерсек, ОЖМ-ң ортабелдеулік деректерінің тренд шамасы елеулі азаяды, яғни 1990 ж. ортасынан бастап Жердің озон қабатының әлсіреуі баяулады. Бұл Жердің озон қабатына табиғи факторлардың едәуір әсерінің бар екендігін көрсетеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.