Завдання на РГЗ:
1. За вихідними даними розрахувати:
1.1. Сонячне відмінювання d.
1.2. Зенітний кут c.
1.3. Функцію зенітного кута F (c).
2. За вихідними даними і значенням зенітного кута розрахувати висоти максимуму F-шару.
3. За вихідними даними і значенням зенітного кута розрахувати значення швидкості іонізації в максимумі.
4. За вихідними даними і даними п.3 розрахувати значення константи швидкості рекомбінації b.
5. Розрахувати значення електронної концентрації n em і критичних частот f кр (Гц).
6. Побудувати графіки залежностей f кр (t) і h m (t).
Вихідні дані:
де: j - географічна широта;
I - Інтенсивність сонячного випромінювання;
m - місяць;
N - день (дата);
H - висота однорідної атмосфери ..
1. За вихідними даними розрахуємо:
1.1. Сонячне відмінювання d:
d = arcsin (0.398 × sin (p × (n'-3 .17)) / 6)
n '= 12 × (n +16) / 365.25
n - число днів від початку року до дня, для якого необхідно провести розрахунок, включаючи цей день;
n = 30.5 × (m-1) + N
n = 30.5 × (6-1) +15 = 167.5
n '= 12 × (167.5 +16) / 365.25 = 6.03
d = arcsin (0.398 × sin (p × (6.03-3.17)) / 6) = 0.4082
1.2. Зенітний кут c:
c = arccos (sinj × sind-cosj × cosd × cos (pt/12))
де: t - місцевий час (години)
Заповнимо таблицю:
1.3. Функцію зенітного кута F (c):
c £ 90 0
F (c) = (p × z p / 2) 1 / 2 (1.06069663 +0.55643831 × y) / (1.0619896 +
+1.7245609 × y + y 2) при 0 £ y £ 8
F (c) = (p × z p / 2) 1 / 2 0,56498823 / (0,06651874 + y) при 8 £ y £ 100
y = (z p / 2) 1 / 2 | cosc |
z p = 1000
c> 90 0
F (c) = (2p × z p) 1 / 2 [(sinc) 1 / 2 × exp (z p (1 - sinc))]-F (180 0-c)
Заповнимо таблицю:
2. За вихідними даними і зачення зенітного кута розрахуємо висоти максимуму F-шару:
h m = H × ln (s × H × n 0 × F (c))
де: s = 10 - 22 м2 ;
n 0 = 10 18 м -3.
Заповнимо таблицю:
3. За вихідними даними і значенням зенітного кута розрахуємо значення швидкості іонізації в максимумі:
q m = (I / E × H) / F (c)
Заповнимо таблицю:
4. За вихідними даними і даними п. 3 розрахуємо значення константи швидкості рекомбінації b:
b = k × n 0
де: k = 2 × 10 -17 (м 3 × с -1) - константа швидкості реакції O + + N 2 ® NO + + N
Обчислимо b:
b = k × n 0 = 2 × 10 -17 × 10 18 = 20 = const
5. Розрахуємо значення електронної концентрації n em і критичних частот f кр:
n em = q m / b
f кр = Ö (80.8n em)]
Заповнимо таблицю:
6. Побудуємо графіки залежностей f кр (t) і h m (t):
Графік залежності h m (t):
Графік залежності f кр (t):
Список використаної літератури
1. Гінзбург В.Л. "Поширення електромагнітних хвиль у плазмі." -М., Наука, 2006. - 683 с.
2. А.В. Гуревич А.В. Шварцбург "Нелінійна теорія розповсюдження радіохвиль в іоносфері"-М., Наука, 2003 р ., 201 с.
3. К. Девіс "Радіохвилі в іоносфері." - М., Мир, 2001 р . - 501 с.
1. За вихідними даними розрахувати:
1.1. Сонячне відмінювання d.
1.2. Зенітний кут c.
1.3. Функцію зенітного кута F (c).
2. За вихідними даними і значенням зенітного кута розрахувати висоти максимуму F-шару.
3. За вихідними даними і значенням зенітного кута розрахувати значення швидкості іонізації в максимумі.
4. За вихідними даними і даними п.3 розрахувати значення константи швидкості рекомбінації b.
5. Розрахувати значення електронної концентрації n em і критичних частот f кр (Гц).
6. Побудувати графіки залежностей f кр (t) і h m (t).
Вихідні дані:
Варіант | j, град | I | m | N | H, км |
13 | 60 | 15 жовтня | 6 | 15 | 60 |
I
m - місяць;
N - день (дата);
H - висота однорідної атмосфери ..
1. За вихідними даними розрахуємо:
1.1. Сонячне відмінювання d:
d = arcsin (0.398 × sin (p × (n'-3 .17)) / 6)
n '= 12 × (n +16) / 365.25
n - число днів від початку року до дня, для якого необхідно провести розрахунок, включаючи цей день;
n = 30.5 × (m-1) + N
n = 30.5 × (6-1) +15 = 167.5
n '= 12 × (167.5 +16) / 365.25 = 6.03
d = arcsin (0.398 × sin (p × (6.03-3.17)) / 6) = 0.4082
1.2. Зенітний кут c:
c = arccos (sinj × sind-cosj × cosd × cos (pt/12))
де: t - місцевий час (години)
Заповнимо таблицю:
t | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
c (рад) | 1.668 | 1.662 | 1.549 | 1.454 | 1.343 | 1.219 | 1.09 | 0.961 | 0.84 | 0.738 | 0.667 | 0.642 |
c (град) | 95.57 | 95.22 | 88.75 | 83.31 | 76.95 | 69.84 | 62.45 | 55.06 | 48.13 | 42.28 | 38.22 | 36.78 |
t | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
c (рад) | 0.667 | 0.738 | 0.84 | 0.961 | 1.09 | 1.219 | 1.343 | 1.454 | 1.549 | 1.662 | 1.668 | |
c (град) | 38.22 | 42.28 | 48.13 | 55.06 | 62.45 | 69.84 | 76.95 | 83.31 | 88.75 | 95.22 | 95.57 |
c £ 90 0
F (c) = (p × z p / 2) 1 / 2 (1.06069663 +0.55643831 × y) / (1.0619896 +
+1.7245609 × y + y 2) при 0 £ y £ 8
F (c) = (p × z p / 2) 1 / 2 0,56498823 / (0,06651874 + y) при 8 £ y £ 100
y = (z p / 2) 1 / 2 | cosc |
z p = 1000
c> 90 0
F (c) = (2p × z p) 1 / 2 [(sinc) 1 / 2 × exp (z p (1 - sinc))]-F (180 0-c)
Заповнимо таблицю:
t | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
c | 95.57 | 95.22 | 88.75 | 83.31 | 76.95 | 69.84 | 62.45 | 55.06 | 48.13 | 42.28 | 38.22 | 36.78 |
y | 2.1704 | 2.0344 | 0.4878 | 2.605 | 5.0491 | 7.7064 | 7.7064 | 12.806 | 14.924 | 16.544 | 17.567 | 17.91 |
F (c) | 8875.3 | 4994.2 | 24.648 | 8.0619 | 4.3499 | 2.8748 | 2.8748 | 1.7395 | 1.4937 | 1.3481 | 1.2632 | 1.2390 |
t | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
c | 38.22 | 42.28 | 48.13 | 55.06 | 62.45 | 69.84 | 76.95 | 83.31 | 88.75 | 95.22 | 95.57 | |
y | 17.567 | 16.544 | 14.924 | 12.806 | 7.7064 | 7.7064 | 5.0491 | 2.605 | 0.4878 | 2.0344 | 2.1704 | |
F (c) | 1.2632 | 1.3481 | 1.4937 | 1.7395 | 2.8748 | 2.8748 | 4.3499 | 8.0619 | 24.658 | 4994.2 | 8875.3 |
h m = H × ln (s × H × n 0 × F (c))
де: s = 10 -
n 0 = 10 18 м -3.
Заповнимо таблицю:
t | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
h m | 652.29 | 618.47 | 299.81 | 232.73 | 195.71 | 170.86 | 170.86 | 140.72 | 131.58 | 125.43 | 121.52 | 120.36 |
t | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
h m | 121.52 | 125.42 | 131.58 | 140.72 | 170.86 | 170.86 | 195.71 | 232.73 | 299.81 | 618.47 | 652.29 |
q m = (I
Заповнимо таблицю:
t | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
q m × 10 Серпня | 0.007 | 0.012 | 2.487 | 7.605 | 14.09 | 21.33 | 21.33 | 35.25 | 41.05 | 45.48 | 48.54 | 49.49 |
t | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
q m × 10 Серпня | 48.54 | 45.48 | 41.05 | 35.25 | 21.33 | 21.33 | 14.09 | 7.605 | 2.487 | 0.012 | 0.007 |
b = k × n 0
де: k = 2 × 10 -17 (м 3 × с -1) - константа швидкості реакції O + + N 2 ® NO + + N
Обчислимо b:
b = k × n 0 = 2 × 10 -17 × 10 18 = 20 = const
5. Розрахуємо значення електронної концентрації n em і критичних частот f кр:
n em = q m / b
f кр = Ö (80.8n em)]
Заповнимо таблицю:
t | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
n em × 10 липня | 0.003 | 0.006 | 1.243 | 3.803 | 7.047 | 10.66 | 10.66 | 17.62 | 20.52 | 22.74 | 24.27 | 24.74 |
f кр × 10 6 | 0.002 | 0.0022 | 0.032 | 0.055 | 0.075 | 0.093 | 0.093 | 0.119 | 0.129 | 0.135 | 0.14 | 0.141 |
t | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |
n em × 10 липня | 24.27 | 22.74 | 20.52 | 17.62 | 10.66 | 10.66 | 7.047 | 3.803 | 1.243 | 0.006 | 0.003 | |
f кр × 10 6 | 0.14 | 0.135 | 0.129 | 0.119 | 0.093 | 0.093 | 0.075 | 0.055 | 0.032 | 0.002 | 0.0022 |
Графік залежності h m (t):
Графік залежності f кр (t):
Список використаної літератури
1. Гінзбург В.Л. "Поширення електромагнітних хвиль у плазмі." -М., Наука, 2006. - 683 с.
2. А.В. Гуревич А.В. Шварцбург "Нелінійна теорія розповсюдження радіохвиль в іоносфері"-М., Наука,
3. К. Девіс "Радіохвилі в іоносфері." - М., Мир,