Диагностика случайных неоднородностей электронной плотности при вертикальном зондировании ионосфер Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Науки о Земле

| т — т тшшяш *

»•• * • т <

» • • •••••••••• итииит •« «*• ■ »««мит • • • ••« • • «•

• «•• ««МИ* •••• ••••••• • • • • ••«ИМ»«« • • • •«««•«• •« • •••• •«•«••

■ •ММ«** • •• • ••«

«1И11ИМ и* • «•

»•• • *м • МММ

I • • «*м« •••••

• •• [2] ••••

* • • ■ ■« • «

*•••••• «•«••• •••

»•••••• ••

• «м»и««м**т* «««и* ••••••••• ми««*» «

) •••••••«••«• • ••«•ИИ* •

■ •••••• •••• • •• •« « • • ••«••• •••••МИМ*

• •«••• ••••»• • • •«•••ЯММ1«* ■ мм»

в «и««** • • ••••««« «« • • • • «••«••••••

•Иг•«

I мм**«« »••••*•«••«•

«• • • • •••и««** **••••••••

» « « • •« • ••• « «•

I мм«« «м*• •••«

• « • «•••мм «««••• ••• • •«•

I ••••••«ммиа • • *мм*мм*мм «

>••••«•«• •■«•«и**ма • *«им «

1.

• •«•• «*мм*м» <

««•••••• •• • • • • • **« • • «*мм • « «•«•« « • • •«••«!•

+3]т •

А/ = - и.д ^ с д({

•ф) -

• «•««•• •«•• • •• • ••«■«•« •••«•• • • «••

(1)

•«•«* • — • «••••

• • • • «*м мм |

,((, X, г),

• (1)' »»••«•««•........, •••• >> ,

............ •£/• •• ..................••••••«••.

• «••44« «4« • •• •««•• •«•• ••««••

А/ = - ^ | — йг

д t

» **и • ••« а

(2)

(2)

мм«* • (2)^ «•••

: Ъ ) = 0 .

дг

• (2 •»•«••«••••

• ••ммммн •

2/ гЛч -1

А/ = I <5г>

йг д t

й (у[а0)

(3)

•(3)-------

• «««мам* • •• •««••• • мм*« •• • *т«и«« • • • • •«««—• •••••• ••• •««• • ••««•• <

Г 2в

А~ = с

д 2ф/ дzдt де1/ дt д 2е0

де0/дг (да0/дг)2 дг2

)йг.

о ••••••• •••• « «н , ^ ^и«« • •••••••• ••••••••

»

• а •

»

92

ВЕСТНИК ИрГТУ №1 (33) 2008

Науки о Земле

с 2 ?

С =

о о

д 4 К

д2 К

дг^д2д12 + д 8о д 8о дtlдt2

д8о д8о дг2 дг 22 (да0 дсо I

дг1 дг2

оо

\д2г дг2 у

2 , (4)

>К(Х1, х2, ^ t2) -

• амам^см«**« • «•••и^^«■••^•т*

К(х1з х2, г 2, t1,12) =<81 > ехр

/2 [(Х1 - Х2 - V(tl -12))2 + (г - г 2 - V(^ - 12))2 ]

(5)

В •«••««И* • • • •• • •МММ

• • м«м * * •

I • «•«•«««•• V

нн м^а

■; > •• "I—'

««мм • • • • •««»••••••«• мтмиимм*« (

» • *м*м • • «мм«* • • • • • •мм*«*м* •««• • • • •• • • «м• *мм «иитммм* • •• • «мм«« • * • •«• • • ••••м*м*И1

• тГ12=п;

1-,+12=21.

Со (г1 К (г 2 ) = 8о I г +^]8о I г - ^ I - 8о 2 (г) .

«мим • « « • «

• — (4)« •«.

с2 =

IV2 ~2 /2

<81 > 2 33 " о / с

• МММ • • • • • • • •

82 >{{8о(г)'

ад

• «ехр(-;х2)йХ

(д 2

2 у

(д8о

-4 Г „ 2 Л

дг

ехр

п

V у

1 -

2П

= о,

V

п

г

• • { х2 ехр(-;х2)оХ = 2

-ад *

п "Г

• •«•«• • • •«««• • • • • «МММ МММ »МММ« м • • • »««мм* • • • • • м» •

г

(4). ммамм*

С2 = <812 > V2/-3 {со(г)

(д8о

дг

(6)

2

2

2

/

2

2

г

12

С/ = ^< 82 > V2/"3^(8о(г)),

с

•••^•.•. ••МММ«

—-(6),

• ММ* • • «МММ • •••••••••••• •• • •

2.

1«ММ«** «и*ммм «

» мммммм* • «мимам««

Ф1 = кР1 , •••• к = П

с

• (7) •

<81 • >.

«ам« • мммими мм«ммм«ммм «

вам м««мм«м «ммм м« мм«« « « м мм мм « мам м «« « « •••аа«м«аааааам

кмааааиии «и « « м м м « « «мм « «ам«м мм « »

• ••••« м»а* «•••маммм«

.. .р.

1

^=/-8 «к-

Р1 = 2

де1! дг 81 -д 2со

д8о/ дг (,/ дг )2

«г,

• [4] •

(7)

(8)

• ....... ..м»8о( г = г О) = о •• 81( 2 = о) = о.

*

2

ВЕСТНИК ИрГТУ №1 (33) 2008

93

Науки о Земле

• •«та* • ••««**м* «

^р 2 = 2 ЦлМ г1)е0( г2)

д2

- ^

д е0 5г12 дг22

дф0(г1) дф0(г2) (де

дг1 дг2

( 0 0 )2 дг, дг.

12

йг1йг2.

* ..........(к**

<5> •

«ни • • • •

ММ«« • (9) и<^*мм•

а

Р(1) /2

ЦлМ г1)ф0( г 2 ) ........

д£0 д£0 Ч&1 дг 2 У

< е1 > ехр

- уг( г1 - г 2)2

1 -

2(г1 - г2)2 /2

йг1 йг 2 (10)

мит««««« • • *м«• • • • «««мм • • •иннмнн*

аР(1) = <е1 > II е0(г

||е0(г)V ехр^

/2

2

1 -

2П

• м*м••• • • • «*ма • • • *т*т«а«•••«• ««ниши» • • • • «ими«« • • •<

• (9). •«••«• • «••та

йгйц = 0. ••• •(©)• •••••

аР 2 = 4л/п/ < ~2 > I е0( г

|е0( г)

(д2 е Л2

V & у

(деп

дг

йг

(11)

•••мим* •••••••• м* • • ••«•• *«т* •«*■•

• «««и •мм*****мм* «

• 1 г •

3.

*м* • *м«ммм* •«•• • • »«•• • т» ««мм«** ••••«• ««мм •• • «мм** • • *«м* • *м«м**м«** • • • • «

[5]:

йг

— = сп0 соб р; йт

йх

— = сп0 бш р; йт

йр дп дп .

— = -с — соб(- с — Бтр, йт дх дг

(12)

• г • • х -

• п=^/ее

рр •

• (-12) •

• «мм • ■•*••• • • • ••• • • • •• <

• • «им« м • «• • • • *м •

дп0 дп0

г = г0 + г1, х = х0 + х1, р = р0 + р, п = п0 +--0 х1 +--0 г1 + п1,

дх дг

•• • << г0; х1 << х01; р1 << р0; п1 << п0.

• ••••••••• • мм****м««ммм «•»»«^(^•ммме • рр^ << 1

• ••••• • •••••• ••м««^к* • (12) • ••••••••••••• жш«ж*«

• ••м*м*мт*««««*«м«** • •• I

I ИМИ*» • •• • • • М*И • «М ••• • ••••• «М**« • ММ МММ «мм*

йг 0 йт

йт йрр0 йт

= сп0;

= сп0р>;

(13)

= -с-

дп0

• .— .• ^тр^р •• соър^ 1

2

8

2

2

2

/

4

мим*

94

ВЕСТНИК ИрГТУ №1 (33) 2008

Науки о Земле

• «м мм «•<

'Ро(о) -

• (13)

• М*М»••••

Ро (т) = Ро(о)ехР

■ дп,

- с ёт ) дг

I о

• мнин м • • )

• «ИМ* • * • И1И»

I •• ••••••••• •••мм«« ••• • • • ••«•*• «

ёг1 дпо

— = с—г1 - споРо(1 + сп1; ёт дг

ёх1

дп0

— =с—(о г1 + спо(1 + спр;

ат дг

ёр1 ёт

= -с

д2 по

дп0

Ро г1 - Р1 + --(о-

дп1 дп1 11

• •••••• • • • • ММ I

дг2 дг ' 1 дх дг

• (15) • ••••• *тм«« • •««•«••••«••••• • ••«•«••••• «•••• • ••••«••• • • •••••• • (15) '

РГ=Рю +Р11 • "•• Р1о >>Ри " г1 = г1о + г11 • г1о >> г11 • ••••

(г-о-Р1о) *•(г11,Р11) :

ёг 1о дпо —— = с—- г1о + сп1, ёт дг

ёр

10

дп

ёт

= -с-

дг

о д«1

о Рю + ^

дх

(14)

•«ми • м •«•««•• ••••••

(15)

•м • •«•• «

(16)

•(•16)

(

ёг1

ёт

ёр11 д2 п ёт

= -сп0Р0Р1

= -с

~ 2 "Ро г1о с ~ у о

дг2 дг

дп1

Р0

«•••• •••••••••«•»<

ёу

ёх

+ а(х)у = Ь(х) ,

т

Рю (т) = с£(т){

г1о (т) =

1 дп1

ёт;

о £(т) дх

t

с

3 п1 (т)£(т)ёт,

•£ (т) =

Р0 (0) ехр • • ••

Р

ёт

-с

'дпо дг

ёт

£(т) о

£< т) =Ро(т) (

• «««ММ • • • «««««ММ «I

о у

(д2 п

• (18)^

= -сРо

о

дп1

Л

ч дг2 1о дг у

= -сё (т)

д2п0 с

• (14)).

{«1(т) ё (т^т+^г-

дг

Ш •• • ММ« • • • МММ» «•

д 2 п дп

Р11(т) = -с2{ {п1(т)ё(т)ёт ёт-с{£(тт)~гёт.

.......(1®),'

дг2

дп1

"дТ

т 1 дп т д 2 п т т дп

Р1(т) = Р1о(т) + Р11(т) = с£(т){ —— -дТёт-с2{ "д-т {п1(т)£(т)ёт ёт-сI£(т)^ёт.

о £(т) ^ о дг г

(17)

(18)

(19)

дг

Т

I

ВЕСТНИК ИрГТУ №1 (33) 2008

95

Науки о Земле

• а м м —»»»• • ••••••• та м • •• • •• ми«

• •••«•••• • • мм и ■ • а ••••••• • •

• • • • • •«•»««••

• МММ» м м ми мм

2 2 2 д2 К

срр =(р2) = с2 {{£(т1 )£(т2) дг дг ёт1ёт2

(20)

о о

-г-1 = г(т1) •• г2 = г(т2) .

(20)

• (20)

ммммммм «мам • • • • • •мммаммм* • • •••«•• мам

£(т1)£(т2) = £(т + П I£¡т-ПI«£2(т).

( п I дг п

г1 = ^ = ^ + - I. г (т) + -■-

( п | дг п

г 2 =г (т2) = Т-2 Гг (т)■ 2

дг

- г 2 = "Г" - п *

дт

дх

• м^а»ммаии1м.» • X * • х* *- *х2 = _ - п

дт

• (6)----

ммммммммм мммммм а м • ммммаам

К = (81^-^

дт.

+

дх

, , дг дх •«(13) • ~~>>—

дт дт

Ро << 1 ■

К = ^81^ехр

п2 ( дг

7Г

2

• (20) --

м••••••а«

• •• •••• аамамм

м ммм амаииа • • •• • ам • » ними маамммммммм •• мама • • •

ср =

2л[П(а2) с

Ро

ьО

(о) {-

ехр

( , Г дпо , I 4с I —1 ёт дг

ёт .

п

• (22) —

мамам • •••• • м а маамм • мма маа аа а мм ««мм ммм * м айн

•мммммммммм мм мм м м мма<

— Ро<о)

(21) '(21У

(22)

по(го)^оо = по(о)Ро(о) ......по(го) = Ро(о) * о . .............

• •••••••• • (22^ ••«•мм.« • мааммам • •• м мм.«* • ^м »•••••• • •••«••••••••• • • •••••• •

•«—•«—• • по (г) = V1 -аг ..........

• мм а ммм ам а • • • • мммммммммм м мм ммм

2у[ж(в2)

2

ср = а

» • • «•«• «• • мв • •«•

•«•«•« •(•13) . • мим. • ёт =

ёг

ммммм ммм м мм м мммма а м м

спо(г)

•т(г = о) = о

'ёт = ■

(22)

ёг

• а ммм мммаммм

(23)

аг

I »• • ■•«■ • • ••••<••■•!• 11111 • • • 1МПМ*И*ММИ I

2

2

7

2

/

96

ВЕСТНИК ИрГТУ №1 (33) 2008

Науки о Земле

............« • • • = — (1 -л/1 -аг )

ас

аст дп0 -а -а

у/1 - аг = п0 = 1 -

2 дг 2л/1 - аг 2 -

аст

• (22) ••••

•• 0

то

"о

•I-

ехр

( . едпп Л

Г^ йт

Л Ят

- 4с I я

V дг у

п

йт = \\1

т„ /■ N -5 .. ..

аст) 1 1 йт =-;--1 я

2

р04(0) р04(0)

• —>••••• р0(0)

(23).

» «мим««« • • • • • ииииим* •••••••• •«•«••

в мм» • • м • •• • м мм» • • • • • •• • мммммммм» мин

(е2) = 10-6,

» м • м • •••••••••••••• •••мм • ^Кр ••• • *

••• • *

10-2,

'У^^ОО",...........а=

/к

кр

/2 У т

>••» • • • • •••мм**» • «и »м •• •• *ммм»м

3.

• ммммм» •» • • аммм««

--------(6), • (11) • • (22)

• •мимм ••»•м»«*»*м*

»»» • •»••••• • ••ММ »МММ»» » ••• • ••••» .......... » • • • «ММ1

•••«••••»ммV,*/*•• <е >«

/2 (е X2

О2 = 6-П^ <е12 > V2/-3 |е0 (г) —е ) йг;

ор 2 = 4у[ж/ <е12 > |е0(г)

0

52е0 Г(де,

г» (я 2^ ) Л-4

V д 2 у

О =■

2лП( ~ 2) с

р04(0)|

ехр

(- 4с Г^

йг ;

V дг У , --.

0 п0

еГ) =

°р°р

242лс ■ р02 (0)

-о

|е0( г )

(5 2е0)2 (5е>-4 '

V &2 у

ехр

дг

( ■4сГдп0 1 дг

п0

-1/2

/ = О ■ ^ р02(0)

Ор

V = °/°_р с 2р04(0)

42

I

Ге0 (г)

(д2 е, )2

кдг2 у

(де0

йг

-1/2

^ еХР

I-

- 4сI дп°

у

Л

п

1/2

( . гЭп)

О

Тб/

Ге0( г )

(д2е0)2 (деп )-4

V д 2 у

V у

йг

- 0

V У

Ге0( г)

Vдг у

йг

-1/2

2,2 2 2

• «мм • ««мм*мм** • • • • • ам*и •• «мм

• ••• • V* у * •• <*е > ••••••••••••••••• •••••••••« •••••• о* * • * *

' ' 1 ./ ' р ' р

• •»»•••• м»* • а

• а • • ••«• • »»•— «« »•• «•••«•

«»мм *

2

/

-4

-2

0

ВЕСТНИК ИрГТУ №1 (33) 2008

97

Науки о Земле

98

ВЕСТНИК ИрГТУ №1 (33) 2008