Научная статья на тему 'Регистрация и исследование сигналов повышенного уровня в электромагнитном фоне диапазона крайне низких частот'

Регистрация и исследование сигналов повышенного уровня в электромагнитном фоне диапазона крайне низких частот Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
411
81
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Колесник Анатолий Григорьевич, Колесник Сергей Анатольевич, Колмаков Александр Анатольевич, Нагорский Петр Михайлович, Шинкевич Борис Миронович

Представлены и обсуждаются результаты мониторинга электромагнитного фона в диапазоне крайне низких частот. Особое внимание уделено выявлению эпизодически регистрируемых спектральных составляющих, источники которых, а также их характеристики, происхождение и местоположение неизвестны. Появление таких спектральных составляющих обусловлено многообразием источников электромагнитных колебаний и волн в околоземной плазме, наличием техногенной составляющей, а также зависимостью от гелиогеофизических условий канала переноса электромагнитного излучения от места генерации до пункта регистрации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Колесник Анатолий Григорьевич, Колесник Сергей Анатольевич, Колмаков Александр Анатольевич, Нагорский Петр Михайлович, Шинкевич Борис Миронович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

As a result of analysis of the given perennial monitoring the electromagnetic background (EMF) in ELF-range, conducted Siberian physico-technical institute, is revealled episodic appearance in spectrum EMF the little studied spectral component. Revealled existence: a) of the discrete forms signal with band of frequencies of the Shuman resonance b) of the narrow-band signal variable frequency within the range of frequencies of the Alpfen resonator c) of the groups signal with fixed by attitude of the carryinging frequencies d) of the signals in band of the frequencies 26 36 Hz. The Appearance these spectral forming is conditioned variety of the sources of the electromagnetic fluctuations and waves in near earth to plasma, presence tehnogenic forming, as well as dependency from helium-geophisical conditions of the channel of the carrying the electromagnetic radiation from place of the generations before point of the registrations, however origin, location and the other parameters of the sources revealled type electromagnetic ELF radiations while remain unknown.

Текст научной работы на тему «Регистрация и исследование сигналов повышенного уровня в электромагнитном фоне диапазона крайне низких частот»

УДК 551.510

А.Г. Колесник, С.А. Колесник, А.А. Колмаков, П.М. Нагорский, Б.М. Шинкевич

РЕГИСТРАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СИГНАЛОВ ПОВЫШЕННОГО УРОВНЯ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ФОНЕ ДИАПАЗОНА КРАЙНЕ НИЗКИХ ЧАСТОТ

Представлены и обсуждаются результаты мониторинга электромагнитного фона в диапазоне крайне низких частот. Особое внимание уделено выявлению эпизодически регистрируемых спектральных составляющих, источники которых, а также их характеристики, происхождение и местоположение - неизвестны. Появление таких спектральных составляющих обусловлено многообразием источников электромагнитных колебаний и волн в околоземной плазме, наличием техногенной составляющей, а также зависимостью от гелиогеофизических условий канала переноса электромагнитного излучения от места генерации до пункта регистрации.

Электромагнитный фон (ЭМФ) крайне низкочастотного диапазона (КНЧ, 1 - 30 Гц) представляет значительный интерес по двум причинам. Первое - в этом диапазоне частот лежат резонансные электромагнитные колебания двух глобальных резонаторов - альвеновского и шумановского. Второе - параметры естественных резонаторов и медленные их флуктуации лежат в диапазоне частот биоритмической деятельности живых организмов, например, медленных потенциалов мозговых структур организма человека. Исследования вариаций ЭМФ данного диапазона являются необходимой базой для работ по биологическим аспектам электромагнитной экологии, в том числе при поиске механизмов информационного воздействия медленных флуктуаций ЭМФ окружающей среды на живые организмы [1,2].

1. МЕТОДИКА РЕГИСТРАЦИИ И ОБРАБОТКИ УРОВНЯ ШУМОВ ЭМФ КНЧ-ДИАПАЗОНА

Случайная природа источников поля КНЧ-диапа-зона, непостоянство электромагнитных характеристик ионосферы, малость амплитуд электромагнитных сигналов, их сложный импульсно-шумовой характер с широким динамическим диапазоном изменения, на-

личие некоррелированных местных помех индустриального происхождения - все эти факторы обусловили методику проведения эксперимента, которая была подчинена основной задаче: обеспечить проведение массовых статистических исследований. Вследствие одновременного прихода в точку наблюдения многих сигналов с различными амплитудами, частотами и фазовыми сдвигами электромагнитные вариации в полосе частот от единиц до десятков герц имеют характер широкополосного шума, в спектре которого наблюдаются максимумы, соответствующие отдельным резонансным частотам альвеновского и шумановского резонаторов.

Регистрация уровня шумов ЭМФ КНЧ-диапазона проводилась в режиме непрерывного круглогодичного мониторинга на измерительно-вычислительном комплексе СФТИ, который позволяет производить прием, регистрацию и обработку сигналов, получать динамические спектральные и амплитудно-фазочастотные характеристики уровня шумов в диапазоне частот до 40 Гц. Блок-схема измерительно-вычислительного комплекса приведена на рис. 1 [2,3].

Рис. 1. Приемный измерительно-вычислительный комплекс мониторинга ЭМФ КНЧ-диапазона

В состав комплекса входят: штыревая антенна с действующей высотой 5 м; высокочувствительный антенный дифференциальный усилитель с высоким входным сопротивлением (УНИПАН-233-6); входной малошумящий режекторный фильтр частоты 50 Гц с ослаблением в полосе заграждения 40 дБ/окт; высокочувствительный усилитель с выходным активным фильтром нижних частот с частотой среза 35 Гц на базе анализатора спектра 01021 с ослаблением за полосой пропускания 20 дБ/окт (затухание в полосе пропускания не более 0,5 дБ); активный фильтр ниж-

них частот БМ 26/11021 (частота среза 31,5 Гц, ослабление за частотой среза 24 дБ/окт, остаточное затухание в полосе пропускания не более 0,5 дБ/окт, максимальное затухание в полосе задержания 60 дБ); аналого-цифровой преобразователь L153, выполненный в стандарте 1ВМ; персональный компьютер для автоматического управления аппаратурным комплексом.

Принятые антенной и усиленные высокочувствительным усилителем с дифференциальным входом электрические сигналы, соответствующие действующей на момент измерения величине вертикальной

компоненты уровня ЭМФ поступают на последовательно соединенные два фильтра нижних частот. Назначение фильтров - ограничить поступающих с антенны полосу частот сигналов до 40 Гц. Сигнал на вход фильтров нижних частот поступает после прохождения через узкополосный заградительный фильтр на частоте 50 Гц с целью ослабления действия помех промышленной частоты 50 Гц и максимального использования динамического диапазона усилителей приемно-измерительного тракта. Регистрация данных проводится циклами по 3 мин. В единичном цикле измерений 2,5 мин отводится на регистрацию уровня ЭМФ с частотой съема и преобразования аналоговых данных в цифровые, равной 80 Гц, и 0,5 мин - на формирование массива данных и его пересылку из оперативной памяти в базу данных.

Первичная обработка и графическое представление данных измерений включает два этапа. На первом этапе каждый 2,5-минутный массив измерений был подвергнут спектральной обработке в полосе альве-новского (0 - 12 Гц) и шумановского (0 - 40 Гц) резонаторов. На втором этапе для каждого амплитудного спектра (в 3-минутном цикле) определяются средние значения и средне-квадратичные отклонения основных резонансных параметров (резонансная частота, амплитуда и добротность резонатора) первых шести модов альвеновского (полоса частот от 0,5 до 7 Гц) и первых четырех модов шумановского (7 - 32 Гц) резонаторов. Полные календарные сутки включают в себя 480 трехминутных циклов измерений уровня и спектральных характеристик ЭМФ КНЧ-диапазона. Мониторинговые измерения уровня ЭМФ в таком режиме ведутся непрерывно с 1997 г. и по настоящее время.

2. ТИПИЧНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ ЭМФ ПО ЧАСТОТЕ В КНЧ-ДИАПАЗОНЕ

На распределение энергии электромагнитного поля по частоте в КНЧ-диапазоне сильнейшее влияние оказывает существование двух глобальных резонаторов: альвеновского и шумановского. Типичный вид суточного хода уровня ЭМФ в диапазоне альвенов-ских и шумановских резонансов приведен на рис. 2.

На этом рисунке видны характерные узкие спектральные линии альвеновских и сравнительно широкие полосы шумановских резонансов. Резонансные свойства альвеновского резонатора определяются состоянием нижней ионосферы (области Е и Э, которые определяют характеристики нижней стенки резонатора) и верхней границей ионосферы (верхняя стенка резонатора). На резонансную частоту, добротность и амплитуду основной моды и гармоник шумановского резонатора оказывают влияние электрические параметры поверхности земли, изменяющиеся вдоль поверхности и не остающиеся постоянными в пределах глубины скин-слоя, и ионосфера, представляющая собой многокомпонентную магнитоактивную плазму, которая неоднородна как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Резонансные пики, которые находятся по частоте выше основной моды, занимающего полосу частот 7 - 11 Гц, являются гармониками основного колебания. Шумановские колеба-

ния образуют систему стоячих волн, охватывающих весь земной шар. Поэтому характеристики КНЧ-колебаний, регистрируемые в конкретном пункте, зависят от состояния ионосферы над всеми другими частями земного шара. Характеристики резонансных модов обоих резонаторов изменяются с течением времени и зависят как от времени суток, так и от сезона года. Некоторые из выявленных закономерностей представлены и анализируются в [4,5].

Уровень ЭМ-Фона б аиапазоне частот шумановского резонанса [ 6.10.2002г.]

0.0

4.0

8.0

12.0

16.0

20.0

24.0

28.0

32.0

36.0

40.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 Э 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18 20 21 22 23 24

Рис. 2. Распределение энергии ЭМФ в полосе частот, занимаемой альвеновским (до 6 Гц) и шумановским (от 7 до 32 Гц) резонаторами. По оси ординат отложена частота в герцах, по оси абсцисс - местное время в часах, амплитуды спектральных составляющих отображены в градациях серого цвета

3. МАЛОИЗУЧЕННЫЕ ФОРМЫ СИГНАЛОВ КНЧ-ДИАПАЗОНА

В окружающем Землю пространстве (околоземной плазме и плазме солнечного ветра) существуют электромагнитные и электростатические волны. Однако на земной поверхности могут регистрироваться только электромагнитные (поперечные) волны. Многообразие источников электромагнитных колебаний и волн в околоземной плазме, наличие техногенной составляющей приводит к тому, что, наряду с типичными формами распределения энергии ЭМФ по частоте, эпизодически регистрируются спектральные составляющие, источники которых, а также их характеристики, происхождение и местоположение - неизвестны. Ряд типичных примеров подобного рода обсуждается ниже.

3.1. Дискретные формы сигналов в полосе частот шумановских резонансов

Достаточно стабильная картина суточных вариаций уровня ЭМФ в полосе 0 - 40 Гц эпизодически нарушается внезапным появлением дополнительных дискретных мод в спектре. Типичный пример подобного нарушения зарегистрирован в период с 24 июня по 9 июля 1999 г., когда в эфире появился сигнал на частоте ~ 24,2 Гц. Сигнал регистрировался весь указанный период, и как внезапно он возник 24.06.99 г.,

так внезапно и исчез 09.07.99 г. Уровень сигнала на частоте 24,2 Гц превосходил уровень естественного ЭМФ на величину до ~ 70 дБ. Изменения номинала несущей частоты дополнительного сигнала выявлено не было. Характерный пример представлен на рис. 3.

3.2. Узкополосные сигналы переменной частоты в диапазоне частот альвеновского резонатора

Другим характерным примером малоизученных сигналов КНЧ-диапазона является зарегистрированная в интервале с У по 14 мая 2003 года узкополосная составляющая в спектре ЭМФ. Типичная суточная спектрограмма с узкополосной составляющей представлена на рис. 4, а временная зависимость вариаций частоты узкополосной составляющей в спектре за весь анализируемый интервал иллюстрируется рис. S. В указанном временном интервале узкополосная составляющая спектра существовала большую часть времени суток с перерывами в несколько часов в первой половине суток вначале интервала её существования и порядка суток - в конце.

Рис. 3. Появление дополнительных дискретных модов на несущей частоте 24,2 Гц в спектре КНЧ ЭМФ. Регистрация в спектре дополнительного дискретного сигнала с боковыми полосами, отстоящими от несущей частоты на ~ 1, 4, 13 и 17 Гц, а также без боковых полос. По оси абсцисс отложено местное время в часах, по оси ординат - частота в герцах

Анализ характеристик уровня ЭМФ в указанный период показал, что спектральная структура появившегося сигнала неоднократно изменялась:

- зафиксировано изменение вида модуляции и выявлено применение сложных видов модуляции несущей частоты (24,2 Гц);

- варьировались индекс и глубина модуляции несущей частоты;

- неоднократно изменялся уровень излучаемой мощности на несущей частоте.

Наличие в спектре сигнала верхних и нижних боковых частот с разнесением ~ 1 Гц представлено на рис. 3. На этом же рисунке приведен пример, когда боковые полосы отстоят от несущей частоты на 17 и 13 Гц.

Помимо обсуждаемого случая излучения подобного рода регистрируются достаточно часто, однако во всех случаях длительность регистрируемого излучения не превосходила единиц - десятка минут (пример на рис. 3).

Учитывая весьма высокий уровень дополнительного дискретного сигнала, неизменность его несущей частоты, смену видов модуляции, его внезапное появление и исчезновение, следует предположить, что его происхождение обусловлено техногенными причинами. По данным проведенных измерений пока никаких сведений об источнике, его местоположении и параметрах получено не было. Однако настораживает значение номинала частоты зарегистрированного излучения, так как это явление может быть связано с комплексным применением свойств «25 кадра».

Рис. 4. Проявление в суточной спектрограмме узкополосной спектральной составляющей в полосе частот, занимаемой альвеновским резонатором. По оси абсцисс отложено местное время в часах, по оси ординат - частота в герцах

Время, ч

Рис. 5. Временной ход вариаций частоты узкополосной спектральной составляющей в полосе частот, занимаемой альвеновским резонатором. По оси абсцисс - местное время, по оси ординат - частота в герцах. Вертикальные полосы отделяют сутки

Характерной особенностью вариаций частоты узкополосной составляющей является ярко выраженная периодичность вариаций частоты с периодом, несколько меньшим земных суток. На протяжении всего интервала регистрации период вариаций частоты оставался практически неизменным и составлял ~ 20 ч. В пределах одного периода размах вариаций частоты лежал в пределах 0,5 - 0,6 Гц. Среднее значение частоты за анализируемый интервал плавно уменьшалось от начала к его середине, а затем начало плавно возрастать. Полный размах вариаций её несущей частоты за весь интервал регистрации составил ~ 1,1 Гц (номинал несущей частоты варьировал в полосе примерно от 0,8 до 1,9 Гц). На плавный ход вариаций частоты с периодом ~ 20 ч накладываются слабые флуктуации, характерные периоды которых менее 1 часа, а размах смещений частоты не превосходит 0,03 -

0,1 Гц. Кратных гармоник в спектре анализируемого уровня ЭМФ узкополосная составляющая не имела.

Учитывая характер вариаций параметров узкополосной составляющей, наименее вероятным представляется её техногенное происхождение. Можно высказать предположение, что появление этой составляющей связано с естественными электродинамическими процессами в космической плазме, а причиной её регистрации на поверхности Земли - такие условия в нижней ионосфере, которые позволили электромагнитным колебаниям превратиться в электромагнитную волну и выйти из ионосферы. На последнее обстоятельство указывает тот факт, что узкополосная составляющая регистрировалась только на фоне интенсивных геомагнитных возмущений: после перехода геомагнитного поля от спокойного (Кр ~ 1 -2) в возмущенное (Кр ~ 4 - 5) состояние. При обратном переходе узкополосная составляющая регистрироваться перестала.

Период вариаций частоты, меньший земных суток (~ 20 ч), указывает на то, что узкополосная составляющая, вероятнее всего, генерируется вне пределов земной магнитосферы (возможно, в плазме солнечно-

го ветра). Не исключено также, что источник этой составляющей находится за пределами магнитосферы Земли, а ее усиление до значений, достаточных для регистрации на земной поверхности, происходит внутри земной магнитосферы.

3.3. Группы сигналов с фиксированным отношением несущих частот

Сравнительно часто в спектре ЭМФ регистрируется одновременное появление двух полос сигналов, меньшая по частоте из которых состоит из трех линий, а большая - из двух. В течение суток медленно меняются как амплитуды этих составляющих, так и смещения частоты каждой из них. Для различных геофизических условий типичные суточные спектрограммы, на которых хорошо видны анализируемые группы полос, приведены на рис. 6.

Анализ отношений номиналов частот исследуемых сигналов показал:

- они очень слабо изменяются со временем (в пределах погрешности измерений);

- отношения подчиняются следующей зависимости / : / « Му : М,, где М, - масса иона, индексы

1 - 5 соответствуют ионам 0+ , N0+ , N + , 0+ и N .

Все эти типы ионов являются доминирующими в ионосферной плазме.

Обратная пропорциональность отношений регистрируемых частот и масс ионов указывает на то, что регистрируемые группы сигналов каким-то образом связаны с гирочастотами соответствующих ионов. Гирочастоты ионов определяются соотношением = е|в|/М,с , где |в| - модуль вектора напряженности магнитного поля; е - заряд иона; М, - масса иона сорта г; с - скорость света. Однако значения зарегистрированных частот / ниже значений соответствующих гирочастот приблизительно на порядок.

Уровень ЭМ-Фона в диапазоне частот альвеновского резонанса (23.07.1998г.] Уровень ЭМ-Фона в диапазоне частот альвеновского резонанса (19.01.1999г.)

Лето Зима

Рис. 6. Проявление в различных геофизических условиях групп узкополосных сигналов с фиксированным отношением несущих частот. По оси абсцисс - местное время в часах, по оси ординат - частота в герцах. Узкополосные сигналы находятся в пределах от 2,5 до 3, ~ 5 и ~ 6 Гц

Возможным механизмом, приводящим к появлению этих групп линий в спектре, является генерация в слабоионизированной магнитоактивной плазме со столкновениями низкочастотных электростатических ионно-звуковых колебаний, частота которых определяется соотношением 2nfj = QBi ■ cos 9, где 9 - угол между волновым вектором к и направлением геомагнитного поля. Для раскачки этой ветви колебаний в ионосферной плазме со столкновениями требуется выполнение ряда условий [6]. Основными из них являются:

- существование тока со скоростью относительного движения ионов и электронов V0, превышающей

V0 > Vs = (TJM,) 12, где Vs - скорость распространения ионно-звуковых колебаний в изотропной плазме;

- неизотермичность плазмы Te /T > 1;

- длина волнового вектора к, подчиняющаяся соотношению kVs / QBi > 1.

Все эти условия могут быть выполнены в плазме нижней ионосферы.

3.4. Сигналы в полосе частот 26 - 36 Гц

Визуальный анализ данных мониторинга показал, что в ряде случаев в полосе частот 26 - 36 Гц спектра ЭМФ регистрируются сигналы, отличающиеся по своим параметрам от сигналов, обсуждавшихся ранее, и природа которых также до конца неясна. В качестве

примера на рис. 7 представлены сигналы, наблюдаемые в указанной полосе частот в виде ярко выраженных горизонтальных темных полос. На рис. 7, а сигналы сохраняют ярко выраженную стабильность по частоте и амплитуде и регистрируются на частоте 31,7 Гц. На втором примере (рис. 7, б) приведен сигнал, зарегистрированный вблизи частоты 31,2 Гц и нестабильный как по частоте, так и по амплитуде.

По данным мониторинга число дней, в которые регистрировались исследуемые сигналы, для каждого месяца за период с 01.01.1998 г. по 31.03.2003 г. представлено в табл. 1, а частотное распределение случаев появления сигналов в указанной полосе частот за период с 01.09.2000 г. по 31.03.2003 г. приведено на рис. 8. Результаты исследований показали, что регистрируемые сигналы имеют весьма характерное распределение по частоте: выявлено существование 9 максимумов. Наибольший из них зарегистрирован в интервале 31,6 - 31,7 Гц.

Максимально часто выявленные сигналы лежит в интервале частот от 29 до 33 Гц. В этом интервале частот зарегистрировано 6 характерных максимумов. Вблизи границ исследуемой полосы частот (26,6 и 35,5 Гц) также зафиксировано существование максимумов появления дополнительных сигналов, однако по частоте появления они малы по сравнению с рассмотренными выше. Интервалы частот 27,0 - 29,0 Гц и 33,0 - 35,0 Гц - это области, в которых исследуемые сигналы практически не регистрируются.

Таблица 1

Год Месяц Сумма

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1998 5 0 1 10 4 6 7 5 10 18 11 8 85

1999 4 5 3 9 13 3 1 1 4 2 10 6 61

2000 21 2 2 5 6 8 2 0 1 12 11 8 78

2001 5 6 7 3 6 14 9 5 0 8 2 2 67

2002 1 4 7 11 14 6 5 2 11 10 3 5 79

2003 5 10 7

-- " - -і—- —і- - -г - - -і - - - а

f Гц 28.0

32.0

О 1 2 3 4 5 Є 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

ТЗДВ, ч

- ----- " — __ - . б

4

~тт

п •• kiUHi ц|

I 41 I

| ! ¡:. 1

I!

О 1 2 3 4 5 S 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

ТЗДВ, ч

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

N

50

40 -

30 -

20 -

10 -

26

28

30

32

f Гц

0

Рис. 7. Регистрация дополнительных сигналов в полосе частот 26 -36 Гц: а - появление сигнала на частоте/ = 31,7 Гц; б - появление сигнала на частоте / = 31,2 Гц

Рис. 8. Распределение случаев появления сигналов N в полосе частот 26 - 36 Гц в период с 01.09.2000 г. по 31.08.2001 г. Разрешение по частоте составляет Д/ = 0,1 Гц

Анализ геофизических данных позволил установить, что, в ряде случаев, появление данных сигналов происходит во время существования спорадического слоя Б„. Были сделаны оценки вероятности одновременного появления данных сигналов и существования спорадических слоев. В 2001 году эта вероятность составила ~61%. Проведенные для 2001 года оценки позволили установить, что коэффициент корреляции между сезонным ходом вероятности появления слоя

и сезонным ходом вероятности появления исследуемых сигналов составил ~ 0,35, а для среднесуточных ходов, вычисленных за тот же период, - 0,58. Это позволило выдвинуть предположение о том, что возможной причиной возникновения исследуемых сигналов являются электродинамические процессы в ионосферной плазме спорадического слоя.

Основными ионами, образующими спорадические

слои [7], являются ионы легких металлов (Б^, М^+ ,

Са+ , А1+ , Ка +), гирочастоты которых лежат в исследуемой части КНЧ-диапазона. Значения гирочастот (табл. 2) ионов А1+ , БГ , Mg+ , 0+ , N хорошо совпадают с максимумами на рис. 8. Таким образом, гирочастоте каждого из этих ионов можно поставить в соответствие максимум экспериментально зафиксированного частотного распределения. Гирочастоты

ионов Са + и Ка + при данных значениях магнитного поля находятся за пределами анализируемого интервала частот, поэтому впоследствии эти ионы не рассматривались. Для подтверждения связи сигналов с генерацией электромагнитных колебаний ионосферной плазмой спорадического слоя была определена вероятность Р появления анализируемых сигналов при одновременном существовании спорадических слоев (табл. 2). Для 2001 года она составила - 61,3%.

Максимальное значение вероятности появления сигналов (при одновременном существовании спорадического слоя), равное 100%, наблюдается у сигналов с частотой 26,7 Гц. Эта частота совпадает с гирочастотой иона О + . Ион 0+ является одним из ос-

новных ионов на высотах 90 - 120 км. Минимальная вероятность соответствует сигналам, зафиксированным на частоте 35,3 Гц, которая совпадает с гирочастотой иона магния. Численные оценки гирочастот ионов для химических элементов, наблюдаемых в ионосфере, позволили описать ~ 70% от общего числа наблюдаемых случаев.

Таблица 2

Ион Q, Гц P, %

O2+ 26,84 100

Si+ 30,58 90

n2+ 30.66 75

Al+ 31,84 69

Mg+ 35,32 40

Таким образом, оценки показали, что для ионов различных химических элементов вероятности одновременного появления исследуемых сигналов и спорадических слоев колеблются в пределах 40 - 100%, а в среднем вероятность их одновременного появления составляет ~ 63%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате анализа данных мониторинга электромагнитного фона в КНЧ-диапазоне выявлено эпизодическое появление в спектре ЭМФ малоизученных спектральных составляющих.

2. Происхождение, местоположение и другие параметры источников выявленных видов электромагнитных КНЧ-излучений пока остаются неизвестными.

Работа выполнена в рамках исследований, ведущихся в СФТИ и ТГУ по ФЦП «Интеграция науки и высшего образования России» (проект «Академический университет», центр «Физика окружающей среды»), при частичной поддержке грантов: Президента «Поддержка молодых ученых кандидатов наук и их научных руководителей» (№ МК-148.2003.05) и Минобразования РФ (№ PD02-1.5-157, № Е02-12.7-49).

ЛИТЕРАТУРА

1. Колесник А.Г. Электромагнитный фон и его роль в проблеме охраны окружающей среды и экологии человека // Изв. вузов. Физика. 1998. № 8. С. 102-112.

2. Колесник А.Г., Колесник С.А., Нагорский П.М., Шинкевич Б.М. Радиотехнический комплекс диагностики и контроля параметров электромагнитного фона в канале Земля - ионосфера // Ионосферные исследования. № 50. Казань: Изд-во КазГУ, 1997. С. 244-252.

3. Региональный мониторинг атмосферы. Ч. III. Уникальные измерительные комплексы / Под ред. М.В. Кабанова. Новосибирск: СО РАН, 1998. 240 с.

4. Колесник А.Г., Колесник С.А., Колмаков А.А., Шинкевич Б.М. Анализ данных многолетнего мониторинга электромагнитных полей // Изв. вузов. Физика. 2000. № 1. С. 94-97.

5. Региональный мониторинг атмосферы. Ч. V. Электромагнитный фон Сибири / Под ред. М.В. Кабанова, А.Г. Колесника. Новосибирск: СО РАН, 2001. 282 с.

6. МихайловскийА.Б. Теория плазменных неустойчивостей. Т. 1. Неустойчивости однородной плазмы. М.: Атомиздат, 1977. 296 с.

7. Чавдаров С.С., Часовитин Ю.К., Чернышева С.П., Шефтель В.М. Среднеширотный спорадический слой Е ионосферы. М.: Наука, 1975. 119 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.