Jonosferska varijabilnost

am@astronomija.co.yu

atmosfera
Jonosfera
(nastavak)

S obzirom da je u zavisnosti od EUV radijacije, jonosfera ima 24-časovnu promenu i jedanaestogodišnju promenu u zavisnosti od sunčeve aktivnosti.

Prikaz promene odnosno varijabilnosti jonosfere možemo videti u tabeli 1. Posebno se vidi varijabilnost u elektronskoj gustini F regiona. Jasno se vidi dvogodišnja promena, kao i ona tokom sunčevog ciklusa.

Jonosferski parametar	Dvogodišnja promena (srednje geografske širine)	Sunčev ciklus (dnevne vrednosti)
N_max	1´10⁵do 1´10⁶ elektrona/cm³	4´10⁵do 2´10⁶ elektrona/cm³
Maksimalna upotrebljiva frekvencija	12 do 36 MHz	21 do 42 MHz
Totalni elektrosnki sadržaj	5 do 50´10¹⁶ elektrona/m²	10 do 50´10¹⁶ elektrona/m²

Tabela 1.

Značaj poznavanja jonosfere kao medijuma jeste jer se visoko frekventni talasi prostiru od jedne lokacije do druge tako što se reflektuju o granice jonosfere. Kritični parametri jesu maksimalno upotrebljiva frekvencija i minimalno upotrebljiva frekvencija, koju jonosfera može da podrži. MUF (Maximum Usable Frequency) najviše zavisi od maksimuma elektronske gustine (koncentracije) u F regionu. Ovo se menja tokom dana, tokom sunčevog ciklusa, kao i tokom geomagnetskih poremećaja. LUF (Lowest Usable Frequency) je kotrolisan veličinom absorpcije radio talasa u D i E regionu, i dosta je afektiran efektom solarnih flerova.

Regularne varijacije jonosfere povezane sa jedanaestogodišnjim ciklusom sunčeve aktivnosti može se videti na slici 2. Data je promena jonosfere u vremenu, tokom 21. solarnog ciklusa.

Slika 2. Promena parametra foF2 tokom 21. sunčevog ciklusa. (Veći crtež 32 Kb)

Primećuje se porast vrednosti parametra foF2* u godinama maksimalne sunčeve aktivnosti i njegovo opadanje u periodima kada intenzitet sunčeve aktivnosti biva niži

Serija krivih koja sledi (slika 3.) pokazaće kako se periodične, a i sve druge promene u sunčevoj aktivnosti odražavaju na pojave i procese u jonosferi.

Slika 3. Komparativni prikaz promena broja sunčevih pega i kritične frekvencije F2 sloja jonosfere za 21. sunčev ciklus. (Veći crtež 7 Kb)

Ovaj grafik i naredni (slika 3 i 4.) jasno pokazuju da je uticaj sunčeve aktivnosti na promene kritične frekvencije i virtuelne visine F oblasti jonosfere dominantan. Pri tom, minimalni i maksimalni nivoi sunčeve aktivnosti podrazumevaju i približno iste odgovore F oblasti.

Slika 4. Komparativni prikaz promene broja sunčevih pega i virtuelne visine h'F2 jonosferskog F2 sloj. (Veći crtež 8 Kb)

U nizu jonosferskih promna navodi se tzv. decembarska anomalija koja predstavlja pojavu visokih podnevnih vrednosti foF2 u decembru odnosno činjenicu da su dnevne kritične frekvencije u F oblasti u opštem slučaju više u decembru nego u junu (Cander Lj. 1984) Ova pojava se ističe kao jedan od značajnih fenomena u fizici jonosfere i dovode u vezu sa termalnim procesima (slika 5).


a) (Veći crtež 6 Kb)	b) (Veći crtež 7 Kb)
Slika 5. Promene kritične frekvencije za mesece jun i decembar u periodu maksimalne sunčeve aktivnosti (a) i minimalne (b) tokom 21. sunčevog ciklusa.

Ono što se jasno zapaža jeste da su podnevne vrednosti kritične frekvencije u decembru više od odgovarajućih junskih, ali samo u uslovima jače sunčeve aktivnosti. U godinama niske sunčeve aktivnosti ova razlika je neznatna.

Pored pomenutih promena, postoje i pojave godišnje i polugodišnje varijacije parametara jonosfere. Pod godišnjom komponentom podrazumevaju se godišnje promene karakterističnih parametara u strogo definisanom lokalnom vremenu.

Neke od promena primećenih na gornjim krivima mogu se zapaziti i na slici 6. Ponoćne vrednosti kritične frekvencije imaju maksimalnu amplitudu u letnjim mesecima, podnevne u zimskim. To je upravo ta godišnja promena koja se može zapaziti.

Slika 6. nam jasno daje uvid šta se dešava noću sa pojedinim oblastima jonosfere. Dato je poređenje vrednosti kritične frekvencije mereno u 00. po lokalnom vremenu sa podnevnim vrednostima. Osnovna karakteristika noćnog F sloja jonosfere jeste porast vrednosti sa porastom intenziteta sunčeve aktivnosti.

Slika 6. Medijane vrednosti kritične frekvencije za 21. sunčev ciklus (Veći crtež 13 Kb)

Nameće se zaključak da je solarna zavisnost prisutna i u varijacijama karakterističnih parametara noćne jonosfere, ali je mnogo manje izražena nego u slučaju dnevnih vrednosti. Ovaj grafik reprezentuje kako medijane vrednosti kritičnih frekvencija slede glavnu jedanestogodišnju komponentu sunčeve aktivnosti i time zapravo definišu ciklične promene ovog parametra u F oblasti jonosfere.

Slika 7. Medijane vrednosti kritične frekvencije merene u 18 časova (LT) za godine minimalne i maksimalne sunčeve aktivnosti 21. sunčevog ciklusa. (Veći crtež 6 Kb)

Pored toga, pogotovo izraženo u poslepodnevnim vrednostima primećuju se i druge manje promene, koje su zapravo polugodišnje (slika 7.).

Polugodišnje promene, ovde posebno izražene za godinu maksimalne sunčeve aktivnosti (1980) se uočavaju na taj način, što kritične frekvencije dostižu svoje maksimalne vrednosti oko marta i aprila, pa opet oko septembra i oktobra.

* Sa se obeležava kritična frekvencija običnog talasa najviše stratifikacije F oblasti, a je minimalna virtuelna visina refleksije običnog talasa za najvišu stratifikaciju F oblasti.

Literatura
1. Cander R. Lj.:"Morfološka studija F oblasti jonosfere i njena primena", Doktorska disertacija, Elektrotehnički fakultet, Beograd, 1984.
2. Maja S. Mitić.:”Promene u atmosferi i jonosferi izazvane solarno-geomagnetskom aktivnošću, za područje Beograda”, Magiastarski rad, Rudarsko-geološki fakultet, Beograd, 2001.
Link: www.sec.noaa.gov

<< Jonosferske oblasti i njihove karakteristike [Strana 1. 2. 3.]

vrh