Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли
Кратко описан магнитометрический комплекс Харьковского национального университета. Вычислены основные статистические характеристики вариаций H- и D-компонент геомагнитного поля в 1999 г. (продолжительность наблюдений 1488 ч). Показано, что при усреднении на интервале времени не менее 10 мин статисти...
Збережено в:
| Дата: | 2003 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Радіоастрономічний інститут НАН України
2003
|
| Назва видання: | Радиофизика и радиоастрономия |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122411 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли / К.П. Гармаш, С.Г. Леус, С.А. Пазюра, С.Н. Похилько, Л.Ф. Черногор // Радиофизика и радиоастрономия. — 2003. — Т. 8, № 2. — С. 163-180. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-122411 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1224112017-07-04T03:03:11Z Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли Гармаш, К.П. Леус, С.Г. Пазюра, С.А. Похилько, С.Н. Черногор, Л.Ф. Кратко описан магнитометрический комплекс Харьковского национального университета. Вычислены основные статистические характеристики вариаций H- и D-компонент геомагнитного поля в 1999 г. (продолжительность наблюдений 1488 ч). Показано, что при усреднении на интервале времени не менее 10 мин статистические распределения амплитуд сигналов заметно отличаются от нормального закона. Временные вариации выборочных средних квадратических отклонений σH и σD отражают характер процессов в геокосмосе (уровень геомагнитной и солнечной активности, суточные изменения и т. п.). Спектральный и вейвлетный анализ подтвердили, что вариации магнитометрических сигналов H(t) и D(t) кроме общих сведений о вариациях космической погоды, содержат в себе также сведения о более “тонких” процессах в геокосмосе (величине амплитуд, периодах пульсаций, их продолжительности и т. д.). Коротко описано магнітометричний комплекс Харківського національного університету. Обчислено основні статистичні характеристики варіацій H- і D-компонентів геомагнітного поля в 1999 р. (тривалість спостережень 1488 годин). Показано, що при усередненні на інтервалі часу не менше 10 хвилин статистичні розподіли амплітуд сигналів помітно відрізняються від нормального закону. Часові варіації вибіркових середніх квадратичних відхилень σH і σD відбивають характер процесів у геокосмосі (рівень геомагнітної і сонячної активності, добові зміни і т. п.). Спектральний і вейвлетний аналіз підтвердили, що варіації магнітометричних сигналів H(t) і D(t) крім загальних відомостей про варіації космічної погоди, містять у собі також відомості про більш “тонкі” процеси у геокосмосі (величину амплітуд, періоди пульсацій, їх тривалість і т. д.). A brief description of Kharkiv V. Karazin National University magnetometric facility is presented. The statistics of H and D geomagnetic field components for year 1999 (observation of 1488 hr in duration) is calculated. The statistical distributions of amplitude are shown to be different from normal distributions when averaged over 10 min and larger time intervals. Temporal variations in the sampling root mean square deviations σH and σD represent the nature of processes in geospace (geomagnetic and solar activity levels, diurnal and seasonal variations, etc.). The spectral and wavelet analyses have confirmed that the variations in the magnetometer signals H(t) and D(t) also contain valuable information on more subtle processes occurring in geospace (amplitude magnitude, pulsation periods, their durations, etc.) along with the general data on the variations in space weather. 2003 Article Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли / К.П. Гармаш, С.Г. Леус, С.А. Пазюра, С.Н. Похилько, Л.Ф. Черногор // Радиофизика и радиоастрономия. — 2003. — Т. 8, № 2. — С. 163-180. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 1027-9636 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122411 550.385.37:550.388 ru Радиофизика и радиоастрономия Радіоастрономічний інститут НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Кратко описан магнитометрический комплекс Харьковского национального университета. Вычислены основные статистические характеристики вариаций H- и D-компонент геомагнитного поля в 1999 г. (продолжительность наблюдений 1488 ч). Показано, что при усреднении на интервале времени не менее 10 мин статистические распределения амплитуд сигналов заметно отличаются от нормального закона. Временные вариации выборочных средних квадратических отклонений σH и σD отражают характер процессов в геокосмосе (уровень геомагнитной и солнечной активности, суточные изменения и т. п.). Спектральный и вейвлетный анализ подтвердили, что вариации магнитометрических сигналов H(t) и D(t) кроме общих сведений о вариациях космической погоды, содержат в себе также сведения о более “тонких” процессах в геокосмосе (величине амплитуд, периодах пульсаций, их продолжительности и т. д.). |
| format |
Article |
| author |
Гармаш, К.П. Леус, С.Г. Пазюра, С.А. Похилько, С.Н. Черногор, Л.Ф. |
| spellingShingle |
Гармаш, К.П. Леус, С.Г. Пазюра, С.А. Похилько, С.Н. Черногор, Л.Ф. Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли Радиофизика и радиоастрономия |
| author_facet |
Гармаш, К.П. Леус, С.Г. Пазюра, С.А. Похилько, С.Н. Черногор, Л.Ф. |
| author_sort |
Гармаш, К.П. |
| title |
Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли |
| title_short |
Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли |
| title_full |
Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли |
| title_fullStr |
Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли |
| title_full_unstemmed |
Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли |
| title_sort |
статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля земли |
| publisher |
Радіоастрономічний інститут НАН України |
| publishDate |
2003 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122411 |
| citation_txt |
Статистические характеристики флуктуаций электромагнитного поля Земли / К.П. Гармаш, С.Г. Леус, С.А. Пазюра, С.Н. Похилько, Л.Ф. Черногор // Радиофизика и радиоастрономия. — 2003. — Т. 8, № 2. — С. 163-180. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
| series |
Радиофизика и радиоастрономия |
| work_keys_str_mv |
AT garmaškp statističeskieharakteristikifluktuacijélektromagnitnogopolâzemli AT leussg statističeskieharakteristikifluktuacijélektromagnitnogopolâzemli AT pazûrasa statističeskieharakteristikifluktuacijélektromagnitnogopolâzemli AT pohilʹkosn statističeskieharakteristikifluktuacijélektromagnitnogopolâzemli AT černogorlf statističeskieharakteristikifluktuacijélektromagnitnogopolâzemli |
| first_indexed |
2025-07-08T21:40:36Z |
| last_indexed |
2025-07-08T21:40:36Z |
| _version_ |
1837116519005290496 |
| fulltext |
Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2, ñòð. 163-180
© Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð, 2003
ÓÄÊ 550.385.37:550.388
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé
ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
Õàðüêîâñêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò èì. Â. Í. Êàðàçèíà,
61077, Óêðàèíà, ã. Õàðüêîâ, ïë. Ñâîáîäû, 4
E-mail: Leonid F. Chernogor @ univer. kharkov.ua
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 30 èþëÿ 2002 ã.
Êðàòêî îïèñàí ìàãíèòîìåòðè÷åñêèé êîìïëåêñ Õàðüêîâñêîãî íàöèîíàëüíîãî óíèâåðñèòåòà.
Âû÷èñëåíû îñíîâíûå ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè âàðèàöèé H- è D-êîìïîíåíò ãåîìàãíèòíî-
ãî ïîëÿ â 1999 ã. (ïðîäîëæèòåëüíîñòü íàáëþäåíèé 1488 ÷). Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè óñðåäíåíèè íà
èíòåðâàëå âðåìåíè íå ìåíåå 10 ìèí ñòàòèñòè÷åñêèå ðàñïðåäåëåíèÿ àìïëèòóä ñèãíàëîâ çàìåòíî
îòëè÷àþòñÿ îò íîðìàëüíîãî çàêîíà. Âðåìåííûå âàðèàöèè âûáîðî÷íûõ ñðåäíèõ êâàäðàòè÷åñêèõ
îòêëîíåíèé Hσ è Dσ îòðàæàþò õàðàêòåð ïðîöåññîâ â ãåîêîñìîñå (óðîâåíü ãåîìàãíèòíîé è
ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè, ñóòî÷íûå èçìåíåíèÿ è ò. ï.). Ñïåêòðàëüíûé è âåéâëåòíûé àíàëèç ïîä-
òâåðäèëè, ÷òî âàðèàöèè ìàãíèòîìåòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ H(t) è D(t) êðîìå îáùèõ ñâåäåíèé î âàðè-
àöèÿõ êîñìè÷åñêîé ïîãîäû, ñîäåðæàò â ñåáå òàêæå ñâåäåíèÿ î áîëåå �òîíêèõ� ïðîöåññàõ â ãåî-
êîñìîñå (âåëè÷èíå àìïëèòóä, ïåðèîäàõ ïóëüñàöèé, èõ ïðîäîëæèòåëüíîñòè è ò. ä.).
Êîðîòêî îïèñàíî ìàãí³òîìåòðè÷íèé êîìïëåêñ Õàðê³âñüêîãî íàö³îíàëüíîãî óí³âåðñèòåòó. Îá-
÷èñëåíî îñíîâí³ ñòàòèñòè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè âàð³àö³é H- ³ D-êîìïîíåíò³â ãåîìàãí³òíîãî ïîëÿ â
1999 ð. (òðèâàë³ñòü ñïîñòåðåæåíü 1488 ãîäèí). Ïîêàçàíî, ùî ïðè óñåðåäíåíí³ íà ³íòåðâàë³ ÷àñó íå
ìåíøå 10 õâèëèí ñòàòèñòè÷í³ ðîçïîä³ëè àìïë³òóä ñèãíàë³â ïîì³òíî â³äð³çíÿþòüñÿ â³ä íîðìàëüíîãî
çàêîíó. ×àñîâ³ âàð³àö³¿ âèá³ðêîâèõ ñåðåäí³õ êâàäðàòè÷íèõ â³äõèëåíü Hσ ³ Dσ â³äáèâàþòü õàðàêòåð
ïðîöåñ³â ó ãåîêîñìîñ³ (ð³âåíü ãåîìàãí³òíî¿ ³ ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³, äîáîâ³ çì³íè ³ ò. ï.). Ñïåêòðàëü-
íèé ³ âåéâëåòíèé àíàë³ç ï³äòâåðäèëè, ùî âàð³àö³¿ ìàãí³òîìåòðè÷íèõ ñèãíàë³â H(t) ³ D(t) êð³ì çà-
ãàëüíèõ â³äîìîñòåé ïðî âàð³àö³¿ êîñì³÷íî¿ ïîãîäè, ì³ñòÿòü ó ñîá³ òàêîæ â³äîìîñò³ ïðî á³ëüø �òîíê³�
ïðîöåñè ó ãåîêîñìîñ³ (âåëè÷èíó àìïë³òóä, ïåð³îäè ïóëüñàö³é, ¿õ òðèâàë³ñòü ³ ò. ä.).
Ââåäåíèå
Îäíîé èç ãëàâíûõ ïðîáëåì ôèçèêè îêîëî-
çåìíîé êîñìè÷åñêîé ñðåäû (ãåîêîñìîñà) ÿâ-
ëÿåòñÿ ïðîáëåìà êîñìè÷åñêîé ïîãîäû. Ýòîò
åìêèé òåðìèí ñëóæèò äëÿ îïèñàíèÿ ñëîæíîé
ìíîãîãðàííîé ñîâîêóïíîñòè ôèçè÷åñêèõ (è íå
òîëüêî ôèçè÷åñêèõ) ïðîöåññîâ, ôîðìèðóþùèõ
ñîñòîÿíèå ãåîêîñìîñà. Êîñìè÷åñêàÿ ïîãîäà â
îñíîâíîì îïðåäåëÿåòñÿ ïðîöåññàìè íà Ñîëí-
öå è â çíà÷èòåëüíî ìåíüøåé ñòåïåíè � ÿâëå-
íèÿìè íà Çåìëå èëè â êîñìîñå.
Èññëåäîâàíèå ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñêîé ïî-
ãîäû è åå âàðèàöèé, àäåêâàòíîñòü ìîäåëèðî-
âàíèÿ è ïðåäñêàçàíèå êîñìè÷åñêîé ïîãîäû
ÿâëÿþòñÿ àêòóàëüíûìè çàäà÷àìè ââèäó èõ
áîëüøîé îáùåíàó÷íîé è ïðèêëàäíîé çíà÷è-
ìîñòè. Ïðèêëàäíîå çíà÷åíèå çàêëþ÷àåòñÿ â
òîì, ÷òî ñèëüíûå è, êàê ïðàâèëî, âíåçàïíûå
âàðèàöèè êîñìè÷åñêîé ïîãîäû ìîãóò ïðèâî-
äèòü ê ñáîÿì â ðàáîòå è äàæå àâàðèÿì ìîù-
íûõ ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷, ñèñòåì ðàäèîíà-
âèãàöèè è òåëåêîììóíèêàöèè, ãëîáàëüíûõ èí-
ôîðìàöèîííûõ ñåòåé òèïà INTERNET, ê èç-
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
164 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
ìåíåíèÿì òðàåêòîðèé íèçêîîðáèòíûõ êîñìè-
÷åñêèõ àïïàðàòîâ è ò. ä. Áîëåå òîãî, îíè îïîñ-
ðåäîâàííî âëèÿþò íà ñàìî÷óâñòâèå è çäîðî-
âüå ëþäåé, à òàêæå ñîñòîÿíèå áèîñôåðû â
öåëîì.
Âàæíîå ìåñòî â ïðîáëåìå êîñìè÷åñêîé ïî-
ãîäû çàíèìàåò åå ìîíèòîðèíã. Äëÿ ýòîé öåëè
çàïóñêàþòñÿ ñïåöèàëüíûå èñêóññòâåííûå
ñïóòíèêè Çåìëè è èñïîëüçóåòñÿ öåëûé àðñå-
íàë íàçåìíûõ ñðåäñòâ. Ê íèì îòíîñÿòñÿ è íà-
çåìíûå ìàãíèòîìåòðû. Ñ îäíîé ñòîðîíû, îíè
îòëè÷àþòñÿ ïðîñòîòîé, äîëãîâå÷íîñòüþ, íà-
äåæíîñòüþ è íèçêîé ñòîèìîñòüþ èçãîòîâëå-
íèÿ è ýêñïëóàòàöèè. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, âñå-
ìèðíàÿ ìàãíèòîìåòðè÷åñêàÿ ñåòü ïîçâîëÿåò
îðãàíèçîâàòü íåïðåðûâíûé è ýôôåêòèâíûé
ìîíèòîðèíã ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñêîé ïîãîäû
(òî÷íåå, åå îòäåëüíûõ ïàðàìåòðîâ). Äåëî â
òîì, ÷òî êîðîòêîïåðèîäè÷åñêèå (ïåðèîä
30.1 10T ≈ ÷ ñ) ôëóêòóàöèè ýëåêòðîìàãíèòíî-
ãî ïîëÿ Çåìëè, êàê è ÎÍ×-èçëó÷åíèÿ, ãåíå-
ðèðóþòñÿ êàê â ñîëíå÷íîì âåòðå, äîñòèãíóâ-
øåì ãåîêîñìîñà, òàê è â ìàãíèòîñôåðå è ïå-
ðåíîñÿò íà ïîâåðõíîñòü Çåìëè áîãàòûå è
óíèêàëüíûå ñâåäåíèÿ î ôèçè÷åñêèõ ïðîöåñ-
ñàõ â ãåîêîñìîñå [1-3]. Èññëåäóÿ ñòðóêòóðó
ýòèõ ôëóêòóàöèé, ìîæíî ñóäèòü îá îñîáåí-
íîñòÿõ âçàèìîäåéñòâèÿ ñîëíå÷íîãî âåòðà ñ
ìàãíèòîñôåðîé Çåìëè, îá èçìåíåíèè êîíôè-
ãóðàöèè ïëàçìîñôåðû è ïëàçìîïàóçû, î âà-
ðèàöèÿõ ïàðàìåòðîâ ðàäèàöèîííûõ ïîÿñîâ
è ò. ä. Ñëåäîâàòåëüíî, ðåãèñòðèðóåìûå íà ïî-
âåðõíîñòè ïëàíåòû ôëóêòóàöèè ýëåêòðîìàã-
íèòíîãî ïîëÿ Çåìëè ñëóæàò ñâîåîáðàçíûì
èíäèêàòîðîì ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñêîé ïîãî-
äû è åå âàðèàöèé.
 óêàçàííîì âûøå äèàïàçîíå T ôëóêòóà-
öèè ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè óäîáíåå
îòñëåæèâàòü ïóòåì èçìåðåíèÿ ìàãíèòíîé êîì-
ïîíåíòû ïîëÿ. Óñòðîéñòâî, îñóùåñòâëÿþùåå
òàêèå èçìåðåíèÿ íà îñíîâå ôèêñàöèè âàðèà-
öèé ìàãíèòíîãî ïîòîêà, íàçûâàåòñÿ ìàãíèòî-
ìåòðîì-ôëþêñìåòðîì.
Èññëåäîâàíèþ âàðèàöèé ãåîìàãíèòíîãî
ïîëÿ è ãåîìàãíèòíûì ïóëüñàöèÿì ïîñâÿùå-
íî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàáîò � äåñÿòêè
êíèã è òûñÿ÷è íàó÷íûõ ñòàòåé. Íå èìåÿ âîç-
ìîæíîñòè ïåðå÷èñëèòü ýòè ñòàòüè, óêàæåì
ëèøü õîðîøî èçâåñòíûå èçäàííûå íà ðóñ-
ñêîì ÿçûêå êíèãè [1-10]. Â íèõ îáîáùåí
áîãàòûé ìàòåðèàë î âàðèàöèÿõ ãåîìàãíèò-
íîãî ïîëÿ è ñîïóòñòâóþùèõ ïðîöåññàõ. Îñ-
íîâíîå âíèìàíèå â ëèòåðàòóðå óäåëÿëîñü
îïèñàíèþ êðàòêîâðåìåííûõ (ïîðÿäêà íå-
ñêîëüêèõ ìèíóò) ïóëüñàöèé èëè ìåäëåííûì
âàðèàöèÿì ãëàâíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåì-
ëè, à òàêæå ðàçðàáîòêå ìåõàíèçìîâ èõ ãå-
íåðàöèè.
Äëÿ ìîíèòîðèíãà ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñêîé
ïîãîäû ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ îäíîâðåìåí-
íûé àíàëèç âàðèàöèé ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ âî
âñåì äèàïàçîíå ïåðèîäîâ ôëóêòóàöèé
3(~1 10÷ ñ).
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ èçëî-
æåíèå ðåçóëüòàòîâ ñòàòèñòè÷åñêîãî àíàëèçà
ôëóêòóàöèé âûõîäíîãî ñèãíàëà ìàãíèòîìåò-
ðà (äàëåå � ìàãíèòîìåòðè÷åñêîãî ñèãíàëà)
ïî ðåçóëüòàòàì èçìåðåíèé â 1999 ã. â ñðåä-
íåøèðîòíîé îáñåðâàòîðèè (âáëèçè ã. Õàðü-
êîâà) è âûáîð èíôîðìàòèâíûõ ñòàòèñòè÷åñ-
êèõ õàðàêòåðèñòèê, îòðàæàþùèõ ñîñòîÿíèå
êîñìè÷åñêîé ïîãîäû.
 ñîîòâåòñòâèè ñ îáùåé öåëüþ ðàáîòû â
íåé ðåøàþòñÿ ñëåäóþùèå çàäà÷è:
1) îöåíêà âðåìåííûõ èíòåðâàëîâ, íà êîòî-
ðûõ ìàãíèòîìåòðè÷åñêèå ñèãíàëû ìîãóò ðàñ-
ñìàòðèâàòüñÿ êàê ñëó÷àéíûå ïðîöåññû;
2) ïîèñê ñòàòèñòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê
ìàãíèòîìåòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ, óäîáíûõ
äëÿ ìîíèòîðèíãà ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñêîé
ïîãîäû;
3) óñòàíîâëåíèå ñòàòèñòè÷åñêèõ ñâÿçåé
ìåæäó ñòàòèñòè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè
ìàãíèòîìåòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ, èçìåðåííûõ
â îáñåðâàòîðèè âáëèçè ã. Õàðüêîâà, è ïëàíå-
òàðíûìè èíäåêñàìè ãåîìàãíèòíîé àêòèâíî-
ñòè PK è ;PA
4) îïðåäåëåíèå ïåðèîäîâ ïðåîáëàäàþ-
ùèõ êîëåáàíèé â çàâèñèìîñòè îò ãåîìàã-
íèòíîé àêòèâíîñòè (ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñ-
êîé ïîãîäû).
Ñâåäåíèÿ î ìàãíèòîìåòðè÷åñêîì
êîìïëåêñå
Ïðèâåäåííûå íèæå ðåçóëüòàòû íàáëþäåíèé
ïîëó÷åíû ïðè ïîìîùè íåñåðèéíîãî âûñîêî-
÷óâñòâèòåëüíîãî ìàãíèòîìåòðà, âêëþ÷åííîãî
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
165Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
â ñîñòàâ ïðîãðàììíî-àïïàðàòíîãî êîìïëåêñà.
Îí ðàçìåùåí â ðàäèîôèçè÷åñêîé îáñåðâàòî-
ðèè Õàðüêîâñêîãî íàöèîíàëüíîãî óíèâåðñèòå-
òà (ÕÍÓ) èì. Â. Í. Êàðàçèíà (ñ. Ãðàêîâî, ×óãó-
åâñêèé ðàéîí, Õàðüêîâñêàÿ îáë.). Åãî ãåîôèçè-
÷åñêèå êîîðäèíàòû: 49 40′° ñ. ø., 36 50′° â. ä.;
ãåîìàãíèòíûå êîîðäèíàòû: 45 20′+ ° ãåîìàãíèò-
íîé øèðîòû, 119 20′° .
Êîìïëåêñ ñîäåðæèò èíäóêöèîííûé äàò-
÷èê, ìàãíèòîìåòð-ôëþêñìåòð ÈÌ-II, óñòðîé-
ñòâî ðåãèñòðàöèè íà áàçå IBM PC AT-286
ñîâìåñòèìîãî êîìïüþòåðà, îñíàùåííîãî
êàðòîé ðàñøèðåíèÿ ìíîãîêàíàëüíîãî àíà-
ëîãî-öèôðîâîãî ââîäà/âûâîäà (ÀÖÏ)
ÅÑ 1839.3004, ÑÍ×-ãåíåðàòîð (äëÿ ïðîâåäå-
íèÿ êàëèáðîâêè) è áëîê áåñïåðåáîéíîãî ïè-
òàíèÿ ñ àêêóìóëÿòîðîì åìêîñòüþ 65 À·÷.
Ïîñëåäíèé îáåñïå÷èâàåò àâòîíîìíîå ôóíê-
öèîíèðîâàíèå êîìïëåêñà ïðîäîëæèòåëüíî-
ñòüþ äî 18 ÷àñîâ.
Èíäóêöèîííûé ìàãíèòîìåòð ÈÌ-II ðàç-
ðàáîòàí è èçãîòîâëåí â ÎÊÁ Èíñòèòóòà ôè-
çèêè Çåìëè ÐÀÍ (ã. Ìîñêâà). Êîíñòðóêòèâ-
íî îí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âûíîñíûå àêòèâ-
íûå èíäóêöèîííûå äàò÷èêè (äî 3-õ äàò÷è-
êîâ â êîìïëåêòå) è ìîíîáëîê, èìåþùèé â
ñâîåì ñîñòàâå: 3-êàíàëüíûé áëîê êîíòðîëÿ
è óñèëåíèÿ (ÁÊÓ), áëîê ïîëîñîâûõ ôèëüò-
ðîâ â óçêèõ ÷àñòîòíûõ äèàïàçîíàõ. Äîïîë-
íèòåëüíî â ñîñòàâ ìîãóò âêëþ÷àòüñÿ áëîê
ïèòàíèÿ è êàëèáðîâî÷íûé íèçêî÷àñòîòíûé
ãåíåðàòîð, à òàêæå óñòðîéñòâà ðåãèñòðàöèè
(ñàìîïèñåö èëè ìåäëåííûé àíàëîãîâûé
ìàãíèòîôîí).
Ïðèâåäåì îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå õàðàêòå-
ðèñòèêè ìàãíèòîìåòðà.
Àêòèâíûé èíäóêöèîííûé äàò÷èê:
� ïîëîñà ðàáî÷èõ ÷àñòîò îò 0.001 äî
15 Ãö (àìïëèòóäíî-÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòè-
êà (À×Õ) â ïîëîñå 0.001 2÷ Ãö ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé À×Õ èäåàëüíîé äèôôåðåíöèðóþùåé
öåïî÷êè);
� âíóòðåííèå øóìû íà ÷àñòîòàõ 1, 0.1,
0.01 Ãö íå áîëåå 0.5, 5 è 50 ïÒë ñîîòâåò-
ñòâåííî;
� êîýôôèöèåíò ïðåîáðàçîâàíèÿ íà âûõîäå
àêòèâíîãî äàò÷èêà (1 0.2± ) ìÂ/(Ãö·íÒë);
� ãàáàðèòíûå ðàçìåðû äàò÷èêà íå áîëåå
133 133 715× × ìì;
� ãàáàðèòíûå ðàçìåðû ñåðäå÷íèêà íå áî-
ëåå 15 2000× ìì.
Áëîê êîíòðîëÿ è óñèëåíèÿ:
� ïîëîñà ðàáî÷èõ ÷àñòîò (ñ çàâàëîì
�3 äÁ ± 1 äÁ îò ÷èñòîé äèôôåðåíöèàëüíîé
À×Õ) îò 0.001 äî 2 Ãö;
� êîýôôèöèåíò ïðåîáðàçîâàíèÿ (ñ ïîäêëþ÷åí-
íûì àêòèâíûì äàò÷èêîì) îò 2 äî 32 ìÂ/(Ãö·íÒë)
äëÿ ÷àñòîò 0.001 2÷ Ãö ñîîòâåòñòâåííî;
� øàã ñòóïåí÷àòîé ðåãóëèðîâêè óñèëåíèÿ
6 äÁ ± 0.6 äÁ;
� ãëóáèíà ðåãóëèðîâêè óñèëåíèÿ 24 äÁ;
� êðóòèçíà ñðåçà À×Õ íà âåðõíåé ãðàíèöå
ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ íå ìåíåå 24 äÁ/îêòàâà;
� âûõîäíîå íàïðÿæåíèå 7± Â.
Ñèãíàë äëÿ îöèôðîâêè ñíèìàåòñÿ íåïîñ-
ðåäñòâåííî ñ âûõîäà ÁÊÓ. Êðîìå òîãî, çàäåé-
ñòâîâàíû òîëüêî äàò÷èêè èçìåðåíèÿ ãîðèçîí-
òàëüíûõ êîìïîíåíò ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ.
Óñòðîéñòâî ðåãèñòðàöèè ôóíêöèîíèðóåò ïîä
óïðàâëåíèåì îïåðàöèîííîé ñèñòåìû MS-DOS
6.22. Ïðîãðàììà ðåãèñòðàöèè, íàïèñàííàÿ íà
ÿçûêå Turbo Pascal 6, îñóùåñòâëÿåò íåïðåðûâ-
íîå ïåðèîäè÷åñêîå ñ÷èòûâàíèå äàííûõ ñ êàæ-
äîãî èçìåðèòåëüíîãî êàíàëà ÀÖÏ, èõ ïðåäâà-
ðèòåëüíóþ ôèëüòðàöèþ ñ ïîìîùüþ áëî÷íîãî
öèôðîâîãî ôèëüòðà íèæíèõ ÷àñòîò ñ ïîëîñîé
1 Ãö è ñîõðàíåíèå â ôàéëàõ ñ óíèêàëüíûìè
èìåíàìè íà æåñòêîì äèñêå. ×àñòîòà ñ÷èòûâà-
íèÿ äàííûõ ñîñòàâëÿåò 2 Ãö, ðàçðÿäíîñòü
ÀÖÏ � 12 äâîè÷íûõ ðàçðÿäîâ. Îñíîâíàÿ âðå-
ìåííàÿ ïðèâÿçêà äàííûõ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè
ïîìîùè ýíåðãîíåçàâèñèìûõ ÷àñîâ CMOS êîì-
ïüþòåðà. Äëÿ ïîâûøåíèÿ ñòàáèëüíîñòè è òî÷-
íîñòè õîäà ÷àñîâ èõ êâàðöåâûé ðåçîíàòîð áûë
çàìåíåí íà ïðåöèçèîííûé ãåíåðàòîð 32 KHZ
ôèðìû Dallas Semiconductor, â ðåçóëüòàòå ÷åãî
áûëà äîñòèãíóòà òî÷íîñòü õîäà íå õóæå 75 10−⋅
â äèàïàçîíå êîìíàòíûõ òåìïåðàòóð. Ïîãðåø-
íîñòü íà÷àëüíîé óñòàíîâêè ÷àñîâ ïî ñèãíàëàì
ñòàíöèé ñëóæáû òî÷íîãî âðåìåíè íå áîëåå
0.5± ñ. Ïðè íåîáõîäèìîñòè îíà ìîæåò áûòü
óâåëè÷åíà íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ.
Ñ÷èòûâàíèå íàêîïëåííîé èíôîðìàöèè,
à òàêæå êîððåêòèðîâêà ÷àñîâ ïðîèçâîäèòñÿ
ðàç â 2 � 3 ìåñÿöà. Äàëüíåéøàÿ îáðàáîòêà è
àíàëèç äàííûõ âûïîëíÿåòñÿ ñ èñïîëüçîâàíè-
åì ñïåöèàëüíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ,
âêëþ÷àþùåãî óçêîïîëîñíóþ öèôðîâóþ ôèëü-
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
166 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
òðàöèþ, ñïåêòðàëüíîå, ñòàòèñòè÷åñêîå îöå-
íèâàíèå è ò. ä.
Âî èçáåæàíèå íåäîðàçóìåíèé ïîä÷åðêíåì,
÷òî ðå÷ü èäåò î ìàãíèòîìåòðå-ôëþêñìåòðå,
à íå ôåððîçîíäîâîì ìàãíèòîìåòðå. Âî âòîðîì
ñëó÷àå èçìåðÿþòñÿ àáñîëþòíûå çíà÷åíèÿ êîì-
ïîíåíò ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ è ïðèõîäèòñÿ àïïà-
ðàòíûì ñïîñîáîì êîìïåíñèðîâàòü âêëàä ãëàâ-
íîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ (åãî �ïîñòîÿííóþ�
ñîñòàâëÿþùóþ), èíäóêöèÿ êîòîðîãî îêîëî
55 10−⋅ Òë. Â ðåçóëüòàòå ýòîãî ÷óâñòâèòåëüíîñòü
òàêîãî ìàãíèòîìåòðà ñðàâíèòåëüíî íåâûñîêà.
Îíà îïðåäåëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíîé íåñòàáèëüíî-
ñòüþ ñõåìû êîìïåíñàöèè, êîòîðàÿ íà ñåãîäíÿø-
íèé äåíü ñîñòàâëÿåò îêîëî 72 10 ,−⋅ ÷òî ïðèâî-
äèò ê ÷óâñòâèòåëüíîñòè ôåððîçîíäîâîãî ìàãíè-
òîìåòðà ïîðÿäêà 10 ïÒë.  ñëó÷àå ìàãíèòîìåò-
ðà-ôëþêñìåòðà èçìåðÿåòñÿ ëèøü óðîâåíü ôëóê-
òóàöèé, è ïîýòîìó åãî ÷óâñòâèòåëüíîñòü îïðå-
äåëÿåòñÿ óðîâíåì øóìîâ è âåëè÷èíîé ýäñ èí-
äóêöèîííîãî äàò÷èêà, ïðîïîðöèîíàëüíîé 1.T −
Ïîýòîìó ÷óâñòâèòåëüíîñòü ïðèáîðà óõóäøàåòñÿ
ñ óâåëè÷åíèåì T. ×óâñòâèòåëüíîñòü ~ 0.5 1÷ ïÒë
áëèçêà ê ðåêîðäíîé. Ñëåäîâàòåëüíî, îïèñûâàå-
ìûé ìàãíèòîìåòð ÿâëÿåòñÿ óíèêàëüíûì ïî ñâî-
åé ÷óâñòâèòåëüíîñòè.
Ìåòîäèêà àíàëèçà äàííûõ íàáëþäåíèé
Ñòàòèñòè÷åñêèé àíàëèç. Ïðèìåð ðåãèñò-
ðàöèè âðåìåííûõ çàâèñèìîñòåé ìàãíèòîìåò-
ðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ êîìïîíåíò ( )H t è ( )D t
ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ ïîêàçàí íà ðèñ. 1 (çäåñü
è äàëåå âðåìÿ êèåâñêîå). Âèäíî, ÷òî ñèãíàë
íà äîñòàòî÷íî áîëüøèõ èíòåðâàëàõ âðåìåíè
ÿâëÿåòñÿ äâóõïîëÿðíûì è â öåëîì íîñèò ñëó-
÷àéíûé õàðàêòåð. Äëÿ åãî îáðàáîòêè öåëåñî-
îáðàçíî ïðèìåíÿòü ñòàòèñòè÷åñêèå ìåòîäû.
Íà äîñòàòî÷íî ìàëûõ èíòåðâàëàõ âðåìåíè ñèã-
íàë áëèçîê ê äåòåðìèíèðîâàííîìó (ðèñ. 1, â, ã).
Ïîýòîìó â êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå òðåáóåò-
ñÿ îöåíêà âåëè÷èíû èíòåðâàëà âðåìåíè.
Ñòàòèñòè÷åñêîìó îöåíèâàíèþ ïîäëåæàëè
ðàñïðåäåëåíèÿ ïëîòíîñòè âåðîÿòíîñòè àìï-
ëèòóä p, à òàêæå ìîìåíòû ñëó÷àéíîãî ïðî-
öåññà [11, 12].  ðåçóëüòàòå ïîëó÷åíû ãèñòî-
ãðàììû ( )p H è ( ),p D âûáîðî÷íûå ñðåä-
íèå ,H D è âûáîðî÷íûå äèñïåðñèè 2 ,Hσ 2 .Dσ
Ñïåêòðàëüíûé àíàëèç. Äëÿ âûÿâëåíèÿ ïðå-
îáëàäàþùèõ ïåðèîäîâ â ñïåêòðå ôëóêòóàöèé
ïðèìåíÿëîñü ñïåêòðàëüíîå îöåíèâàíèå [13].
Êàê îêàçàëîñü, ïðîäîëæèòåëüíîñòü êâàçèïåðè-
îäè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ñ ïåðèîäàìè 1 100÷ ñ
Ðèñ. 1. Ôëóêòóàöèè H- è D-êîìïîíåíò ãåîìàãíèò-
íîãî ïîëÿ â ìàãíèòîñïîêîéíûé (27.03.99) è óìåðåí-
íî âîçìóùåííûé(07.11.99) äíè:
à) 27 ìàðòà 1999 ã., PA = 4, PK = 8,∑ ÷èñëî ñîë-
íå÷íûõ âñïûøåê � 1;
á) 7 íîÿáðÿ 1999 ã., PA = 31, PK = 32.6,∑ ÷èñëî
ñîëíå÷íûõ âñïûøåê � 13;
â) 7 íîÿáðÿ 1999 ã., ïðèìåð ðåãóëÿðíûõ ïóëüñàöèé Pc;
ã) 7 íîÿáðÿ 1999 ã., ïðèìåð èððåãóëÿðíûõ ïóëüñà-
öèé Pi
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
167Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
ðåäêî ïðåâûøàëà 2 5÷ ìèí. Ïîýòîìó íå âñå-
ãäà óäàâàëîñü îáåñïå÷èòü ïðèåìëåìîå ðàçðåøå-
íèå è ïî âðåìåíè, è ïî ÷àñòîòå. Ïðåîäîëåòü ýòó
òðóäíîñòü â îòäåëüíûõ ñëó÷àÿõ óäàâàëîñü, ïðè-
âëåêàÿ íåòðàäèöèîííûå ìåòîäû ñïåêòðàëüíî-
ãî îöåíèâàíèÿ [13]. Ïðè ýòîì ïðèõîäèëîñü çà-
äàâàòüñÿ ìîäåëüþ èñêîìîãî êâàçèïåðèîäè÷åñ-
êîãî ïðîöåññà. ×àùå âñåãî ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî
îí ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåí â âèäå ñóììû äâóõ-
òðåõ ãàðìîíèê. Îöåíèâàíèþ ïîäëåæàëè èõ ÷à-
ñòîòû è àìïëèòóäû.
Âåéâëåò-àíàëèç. Êàðäèíàëüíîãî óëó÷øåíèÿ
ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè, êàê ïî âðåìåíè,
òàê è ïî ÷àñòîòå, óäàëîñü äîñòè÷ü ïîñðåäñòâîì
ïðèìåíåíèÿ ìåòîäîâ âåéâëåò-àíàëèçà [14-16].
Ýòîò àíàëèç îòíîñèòñÿ ê íîâûì è ìíîãîîáå-
ùàþùèì. Äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè îí î÷åíü
ìàëî (â íåñêîëüêèõ ðàáîòàõ) ïðèìåíÿëñÿ äëÿ
àíàëèçà âàðèàöèé ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
[17-18]. Â íàøèõ èññëåäîâàíèÿõ èñïîëüçîâàë-
ñÿ DOG-âåéâëåò, çàäàâàåìûé ñîîòíîøåíèåì
2 2
1
( ) exp exp ,
2 2 8
t t
t
ψ = − − −
% %
%
ãäå t% � áåçðàçìåðíûé àðãóìåíò.
Ýòîò âåéâëåò èìååò îäèí ïîëîæèòåëüíûé
è äâà îòðèöàòåëüíûõ ëåïåñòêà, èõ îáùàÿ ïðî-
äîëæèòåëüíîñòü ïðèìåðíî ðàâíÿåòñÿ 8. Âåéâ-
ëåò-ïðåîáðàçîâàíèå ñèãíàëà ( )s t% èìååò âèä:
1
( , ) ( ) d ,
t b
W a b s t t
aa
∞
−∞
− = ψ ∫
%
% %
ãäå ( , )W a b � äâóìåðíûé ìàññèâ êîýôôèöèåí-
òîâ âåéâëåò-ïðåîáðàçîâàíèÿ (àíàëîã ñïåêòðà
ñèãíàëà); à � ìàñøòàáíûé êîýôôèöèåíò; b �
ïàðàìåòð ñäâèãà; ,t t t= ∆% t∆ � èíòåðâàë äèñ-
êðåòèçàöèè âðåìåíè t (â íàøèõ èçìåðåíèÿõ �
0.5 ñ). Äëÿ DOG-âåéâëåòà ïåðèîä àíàëèçèðóå-
ìîãî ïðîöåññà
23
6.5 .
ln2
T a t a t
π= ∆ ≈ ∆
Ðàñïðåäåëåíèå ïëîòíîñòè ýíåðãèè â �âåéâ-
ëåò-ñïåêòðå�
2( , ) ( , ).a b W a bε =
Ðåçóëüòàòû àíàëèçà
Îáùèå ñâåäåíèÿ. Èçìåðåíèÿ ïðîâåäåíû
â ðàçëè÷íûå ñåçîíû ñ 26 ìàðòà ïî 10 äåêàáðÿ
1999 ã. Êîìïëåêñ ðàáîòàë êðóãëîñóòî÷íî. Íèæå
èçëîæåíû ðåçóëüòàòû àíàëèçà äàííûõ äëÿ âå-
ñåííåãî (27 ìàðòà � 23 àïðåëÿ) è îñåííåãî
(20 îêòÿáðÿ � 22 íîÿáðÿ) ñåçîíîâ ïðîäîëæè-
òåëüíîñòüþ 1488 ÷.
Ñâåäåíèÿ î ãåîìàãíèòíîé îáñòàíîâêå, àê-
òèâíîñòè Ñîëíöà è ìîìåíòàõ âîñõîäà è çàõî-
äà Ñîëíöà ïðèâåäåíû â òàáë. 1. Ãåîìàãíèòíàÿ
îáñòàíîâêà õàðàêòåðèçîâàëàñü òðàäèöèîííû-
ìè èíäåêñàìè: ñóòî÷íûì PA è òðåõ÷àñîâûì
.PK Çà ïåðèîä íàáëþäåíèé áûëè çàðåãèñòðè-
ðîâàíû 1134 ñîëíå÷íûå âñïûøêè. Ïîäàâëÿþ-
ùåå áîëüøèíñòâî èç íèõ íå áûëè ãåîýôôåê-
òèâíûìè. (Ãåîýôôåêòèâíîé âñïûøêîé, êàê èç-
âåñòíî, íàçûâàþò âñïûøêó, êîòîðàÿ âûçûâàåò
íà Çåìëå ñóùåñòâåííûå âàðèàöèè êîñìè÷åñêîé
ïîãîäû). Ïðèìåðàìè ãåîýôôåêòèâíûõ âñïûøåê
íà Ñîëíöå ÿâëÿþòñÿ ñîáûòèÿ 15 àïðåëÿ (êëàñ-
ñû Â è Ñ), 20 îêòÿáðÿ (êëàññû Ñ è Ì), 5 íîÿáðÿ
(êëàññû Ñ è Ì), à òàêæå 11 íîÿáðÿ (êëàññ Ñ).
Íàïîìíèì, ÷òî êëàññû ñîîòâåòñòâóþò ïëîòíî-
ñòè ïîòîêà rΠ ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ Ñîë-
íöà. Äëÿ êëàññîâ Â, Ñ, Ì è Õ ñîîòâåòñòâåííî
7~10 ,r
−Π 610 ,− 510− è 410− Âò/ì2. Ãåîýôôåê-
òèâíûå âñïûøêè è óñèëåíèå èíòåíñèâíîñòè
ñîëíå÷íîãî âåòðà âûçûâàþò â ãåîêîñìîñå
êîìïëåêñ ïðîöåññîâ, â ÷àñòíîñòè, óñèëèâà-
þòñÿ ôëóêòóàöèè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ, âîç-
íèêàþò ìàãíèòíûå ñóááóðè è áóðè (ñì., íà-
ïðèìåð, [2, 6, 8]).
Ñòàòèñòè÷åñêîå ðàñïðåäåëåíèå àìïëèòóä.
Äëÿ ñðàâíåíèÿ âûáåðåì ìàãíèòîñïîêîéíûé
äåíü 27 ìàðòà è óìåðåííî âîçìóùåííûé äåíü
7 íîÿáðÿ (ñì. ðèñ. 1). Èç ðèñ. 1 âèäíî, ÷òî â
ïåðâûé äåíü àìïëèòóäà ôëóêòóàöèé â íåñêîëü-
êî ðàç ìåíüøå, ÷åì âî âòîðîé äåíü. Äëÿ áîëåå
äåòàëüíîãî àíàëèçà ïîñòðîåíû ãèñòîãðàììû
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
168 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
Òàáëèöà 1. Ãåîìàãíèòíàÿ îáñòàíîâêà â ïåðèîä íàáëþäåíèé (ãîðèçîíòàëüíàÿ ëèíèÿ ðàçäåëÿåò âåñåííèå è
îñåííèå äíè)
Äíè Ap Kp
Êîë�âî Âîñõîä Çàõîä
âñïûøåê
27.03.99 4 1� 2� 1+ 0+ 1� 0+ 1� 2+ 1 5:23 17:56
28.03.99 6 2� 2� 2+ 2� 2� 1+ 1+ 2+ 4 6:21 18:58
29.03.99 28 3+ 3 4+ 4� 6� 4� 4 4� 10 6:19 19:00
30.03.99 22 4 3� 4 4� 3+ 4 4� 3+ 4 6:17 19:01
31.03.99 15 4� 3� 2+ 2 3 3� 3� 4+ 2 6:14 19:02
01.04.99 12 4+ 4+ 1+ 1+ 1 2+ 2+ 1� 5 6:13 19:04
02.04.99 10 1+ 3+ 2+ 1+ 3� 3� 3� 1+ 6 6:11 19:06
03.04.99 10 2+ 2+ 2+ 2 2� 2� 4� 3� 36 6:08 19:07
04.04.99 14 3+ 2+ 2+ 2� 3 2 4 3+ 8 6:06 19:09
05.04.99 12 3 2+ 3+ 3+ 3� 3 1 1� 13 6:04 19:10
06.04.99 10 3+ 4 2� 1+ 2� 2� 3 2+ 18 6:01 19:11
07.04.99 11 4� 3 3� 1+ 2� 2� 3 2+ 13 6:00 19:13
08.04.99 8 1� 1 1+ 1� 2 4 2+ 2 27 5:58 19:16
09.04.99 6 2 2+ 1 1� 1 2+ 2� 1� 18 5:56 19:17
10.04.99 16 2� 3� 4� 2+ 4� 3+ 3 4� 7 5:53 19:18
11.04.99 10 3 3 3 2+ 2 2+ 1 1 7 5:51 19:19
12.04.99 8 4� 2� 1 3 1+ 1+ 1� 0+ 9 5:49 19:21
13.04.99 3 0 0 1� 1+ 1+ 1+ 1� 1+ 7 5:48 19:23
14.11.99 7 1+ 1� 3 3 1 2� 2� 1 � 5:45 19:24
15.04.99 4 1+ 0+ 1 1+ 0+ 1� 1 1 3 5:43 19:26
16.04.99 18 2� 2 0+ 3� 4� 4� 4� 5 4 5:41 19:27
17.04.99 47 6 7+ 5+ 5 2+ 2+ 3� 2� 9 5:39 19:29
18.04.99 6 3� 2 1� 2� 2 1+ 2 1 9 5:37 19:30
19.04.99 12 1� 1+ 2� 4� 3� 2+ 3+ 3+ 7 5:35 19:32
20.04.99 24 4� 4� 4+ 4+ 4+ 4+ 3� 2+ 10 5:33 19:33
21.04.99 12 2� 2 3� 2+ 2+ 4+ 3� 1+ 29 5:31 19:35
22.04.99 4 2� 1 1� 0+ 1� 1+ 2� 1 2 5:30 19:37
23.04.99 5 1� 1 1+ 2� 2� 2� 1 1� 6 5:27 19:38
20.10.99 3 1� 1 0+ 1 1 1� 1� 1� 11 7:02 17:36
21.10.99 20 3+ 5 2 2 2� 3 3+ 5� 20 7:04 17:34
22.10.99 91 7 8� 8 5+ 5� 4+ 6� 3+ 7 7:06 17:33
23.10.99 32 4 5� 3+ 3� 5+ 5 4+ 4 19 7:08 17:31
24.10.99 26 5� 4 4+ 4� 4 3 3+ 4+ 11 7:09 17:28
25.10.99 16 4� 3+ 3 3+ 4� 3+ 2+ 1� 31 7:10 17:26
26.10.99 10 1� 2+ 2 3� 2+ 3� 3� 3� 35 7:12 17:25
27.10.99 19 3� 4 3� 3+ 3 5� 3 3� 17 7:14 17:23
28.10.99 21 2+ 2� 3� 2� 4+ 4 5+ 3+ 13 7:15 17:21
29.10.99 9 1 1 2� 2 2+ 2 1 3� 24 7:17 17:19
30.10.99 6 2 2 2 4� 2 2 2� 2� 2 7:19 17:18
31.10.99 10 3� 2 2 2+ 2 1 3� 3 27 6:21 16:16
01.11.99 10 3� 2+ 2 4� 2+ 2� 2+ 1+ 27 6:22 16:14
02.11.99 7 3� 2 2 2 1 1 1+ 2 10 6:24 16:13
03.11.99 5 3 0+ 0+ 1+ 1 0+ 2� 2 6 6:26 16:11
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
169Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
àìïëèòóä, ðåãèñòðèðóåìûõ âî âñåì äèàïàçîíå
ïåðèîäîâ ñèãíàëîâ ( )H t è ( )D t íà 2-÷àñîâûõ
èíòåðâàëàõ âðåìåíè, íîðìèðîâàííûå òàêèì
îáðàçîì, ÷òî:
1 1
1,
i i
n n
H D
i i
p H p D
= =
∆ = ∆ =∑ ∑
çäåñü H∆ è D∆ � èíòåðâàë äèñêðåòèçàöèè
àìïëèòóä ñèãíàëîâ H è D. Îíè ïðèâåäåíû
íà ðèñ. 2 äëÿ ñïîêîéíûõ è âîçìóùåííûõ óñ-
ëîâèé. Äèàïàçîí èçìåíåíèÿ ñëó÷àéíûõ àì-
ïëèòóä ñèãíàëîâ H è D ðàçáèâàëñÿ íà 21n =
èíòåðâàë. Äàëåå îáû÷íûì ñïîñîáîì (ñì., íà-
ïðèìåð, [11, 12]) âû÷èñëÿëèñü âûáîðî÷íûå
çíà÷åíèÿ
1
1
( ) ,
n
i
i
H t H
n =
= ∑
1
1
( ) ,
n
i
i
D t D
n =
= ∑
( )2
1 ,
n
i
i
H
H H
n
=
−
σ =
∑
( )2
1 .
n
i
i
D
D D
n
=
−
σ =
∑
Ïî íàéäåííûì ,H D è ,Hσ Dσ íà
ýòîì æå ðèñóíêå ïîñòðîåíû êðèâûå íîð-
ìàëüíîãî çàêîíà (òî÷êè). Êàê âèäíî, íàáëþ-
äàåìûå è âû÷èñëåííûå ðàñïðåäåëåíèÿ
ïëîòíîñòè âåðîÿòíîñòåé çàìåòíî îòëè÷àþò-
ñÿ äðóã îò äðóãà. Ïðè ìàëûõ àìïëèòóäàõ
ñèãíàëà, êàê ïðàâèëî, èìååò ìåñòî íàèáîëü-
øåå îòêëîíåíèå îò íîðìàëüíîãî çàêîíà. Ïî-
âèäèìîìó, ýòî îáóñëîâëåíî àïïàðàòóðíûìè
øóìàìè è øóìàìè êâàíòîâàíèÿ. Â ýòîì
ñëó÷àå ãèñòîãðàììà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
íàëîæåíèå äâóõ ãèñòîãðàìì. Ïåðâàÿ èç íèõ
îïèñûâàåò ôëóêòóàöèè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ,
à âòîðàÿ � øóìû.
Èíôîðìàöèÿ î ôëóêòóàöèÿõ ñîäåðæèòñÿ
â ïåðâûõ äâóõ ñòàòèñòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñ-
04.11.99 5 2 2+ 1 1� 1 1� 1� 1+ 15 6:27 16:09
05.11.99 5 1+ 1� 0+ 0+ 0+ 1� 2 3 12 6:29 16:08
06.11.99 10 3 1+ 2� 2 2� 2+ 4� 2� 9 6:30 16:06
07.11.99 31 3+ 4+ 5� 4+ 5 5 3� 3+ 13 6:32 16:05
08.11.99 29 4 4� 5� 4� 5� 4� 4+ 4+ 34 6:34 16:03
09.11.99 28 4� 5� 4� 4 4 4+ 4 4+ 30 6:35 16:01
10.11.99 18 3+ 3+ 2+ 3+ 3 3+ 4� 4� 40 6:37 16:00
11.11.99 26 4� 5� 4 4 3+ 3+ 4 4 38 6:38 15:58
12.11.99 10 3 2+ 2+ 2 2 2 3 3 30 6:40 15:57
13.11.99 43 4+ 4+ 4� 3� 5 5 6+ 5+ 38 6:41 15:55
14.11.99 11 3� 2+ 3� 2 3� 3� 3 3� 63 6:43 15:54
15.11.99 5 2+ 1� 1+ 1+ 1+ 1� 1 1 33 6:45 15:53
16.11.99 14 1 1+ 2 4� 4� 4+ 3� 3� 49 6:47 15:52
17.11.99 12 2 2� 2+ 3 3 3 3 3� 42 6:48 15:50
18.11.99 17 3 3 3+ 3 3 3 4� 3+ 24 6:50 15:49
19.11.99 12 3� 3+ 2+ 2� 2 2� 2+ 4 27 6:51 15:48
20.11.99 9 3+ 3� 2+ 3� 1 1 1 2� 22 6:53 15:47
21.11.99 12 2+ 3� 3+ 2 1� 3� 3+ 3 27 6:55 15:46
22.11.99 11 4� 2 1+ 4� 3+ 2 1+ 1 32 6:56 15:45
Òàáëèöà 1. Ïðîäîëæåíèå
Äíè Ap Kp
Êîë-âî Âîñõîä Çàõîä
âñïûøåê
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
170 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
Ðèñ. 2. Âðåìåííûå âàðèàöèè ñòàòèñòè÷åñêèõ ðàñïðåäåëåíèé Hp è Dp àìïëèòóä ôëóêòóàöèé H(t) è D(t)
è èõ àïïðîêñèìàöèÿ (òî÷êè) íîðìàëüíûì çàêîíîì. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ðèñóíêîâ ñâåðõó âíèç ñîîòâåò-
ñòâóåò èíòåðâàëàì âðåìåíè 00:00÷ 02:00; 02:00 ÷ 04:00; 22:00 ÷ 24:00 ÷:
à) 27 ìàðòà 1999 ã.; á) 7 íîÿáðÿ 1999 ã.
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
171Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
òèêàõ ,H D è ,Hσ .Dσ Ñóòî÷íûé õîä
Hσ è Dσ ïîêàçàí íà ðèñ. 3. Âèäíî, ÷òî â
ìàãíèòîñïîêîéíûé äåíü âûáîðî÷íîå ñðåä-
íåå êâàäðàòè÷åñêîå çíà÷åíèå àìïëèòóä ôëóê-
òóàöèé H è D ïðèìåðíî â 1.5 ðàçà ìåíüøå,
÷åì â óìåðåííî âîçìóùåííûé äåíü. ×åòêî
ïðîñëåæèâàåòñÿ ñóòî÷íûé õîä Hσ è Dσ �
íî÷üþ èõ çíà÷åíèå ìåíüøå, ÷åì äíåì ïðè-
ìåðíî â 2 ðàçà. Çàâèñèìîñòè ( )H tσ è ( )D tσ
ëèøü â ñðåäíåì îòðàæàþò çàâèñèìîñòü
( ).PK t Ýòî ïîíÿòíî, òàê êàê èíäåêñ PK �
ïëàíåòàðíûé. Îí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðåçóëü-
òàò óñðåäíåíèÿ âàðèàöèé ãåîìàãíèòíîãî
ïîëÿ ïî áîëüøîìó ÷èñëó ìàãíèòíûõ îáñåð-
âàòîðèé.
Òàêîå ïîâåäåíèå Hσ è ,Dσ õîðîøî ñîîò-
âåòñòâóþùåå îæèäàåìîìó, ñâèäåòåëüñòâóåò îá
àäåêâàòíîñòè ôèêñèðóåìûõ âàðèàöèé êîñìè-
÷åñêîé ïîãîäû.
Çàìåòèì, ÷òî H è D èçìåíÿëèñü ñëà-
áî, êàê â òå÷åíèå ñóòîê, òàê è â çàâèñèìîñòè
îò óðîâíÿ ìàãíèòíîé âîçìóùåííîñòè.
Ðèñ. 3. Âðåìåííûå âàðèàöèè âûáîðî÷íûõ ñðåäíèõ êâàäðàòè÷åñêèõ îòêëîíåíèé àìïëèòóä ôëóêòóàöèé Í è D,
è PK � èíäåêñîâ. Èíòåðâàë óñðåäíåíèÿ ðàâåí 720 ñ (êðèâàÿ 1) è 7200 ñ (êðèâàÿ 2):
à) 27 ìàðòà 1999 ã.; á) 7 íîÿáðÿ 1999 ã.
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
172 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
Èíòåðâàë ñòàòèñòè÷åñêîé îáðàáîòêè.
Íà äîñòàòî÷íî áîëüøèõ èíòåðâàëàõ âðåìåíè
ìàãíèòîìåòðè÷åñêèå ñèãíàëû ( )H t è ( )D t
áëèçêè ê ñëó÷àéíûì, à íà ìàëûõ èíòåðâàëàõ
âðåìåíè îíè íîñÿò êâàçèäåòåðìèíèðîâàííûé
õàðàêòåð (ñì. ðèñ. 1).  ïîñëåäíåì ñëó÷àå ÷à-
ñòî íàáëþäàþòñÿ ãåîìàãíèòíûå ïóëüñàöèè,
êàê ðåãóëÿðíûå (Pc), òàê è èððåãóëÿðíûå (Pi).
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü ïóëüñàöèé îáû÷íî íå
ïðåâûøàåò íåñêîëüêî ìèíóò. Íà òàêèõ èíòåð-
âàëàõ âðåìåíè ñòàòèñòè÷åñêàÿ îáðàáîòêà íå-
ðàçóìíà.
Äëÿ èíòåðâàëà îáðàáîòêè 12,stT = 24, 48, 96
è 120 ìèí ïîñòðîåíû ãèñòîãðàììû àìïëè-
òóä ìàãíèòîìåòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ, êîòîðûå
çàòåì ïî êðèòåðèþ Êîëìîãîðîâà ñðàâíèâà-
ëèñü ñ íîðìàëüíûì çàêîíîì ðàñïðåäåëåíèÿ.
Äàëåå îöåíèâàëàñü ìåðà ðàñõîæäåíèÿ ìåæ-
äó ñòàòèñòè÷åñêîé ôóíêöèåé ðàñïðåäåëåíèÿ
( )F x∗ è ãèïîòåòè÷åñêîé ôóíêöèåé ðàñïðå-
äåëåíèÿ ( ) :F x
max ( ) ( ) .mD F x F x∗= −
Ïî ïîëó÷åííîé mD âû÷èñëÿëàñü âåëè÷èíà
,mD nλ = ãäå n � ÷èñëî íåçàâèñèìûõ îòñ÷å-
òîâ. Ïî λ îïðåäåëÿëàñü âåðîÿòíîñòü ( )P λ òîãî,
÷òî àìïëèòóäû ôëóêòóàöèé ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ
äåéñòâèòåëüíî ðàñïðåäåëåíû ïî íîðìàëüíîìó
çàêîíó. Çàòåì ïîäñ÷èòûâàëîñü ÷èñëî ñëó÷àåâ nTH
è ,TDn äëÿ êîòîðûõ ( ) 0.1,P λ > à òàêæå èõ îòíî-
ñèòåëüíàÿ ÷àñòîòà ïîÿâëåíèÿ ,TH Tn N TD Tn N
( TN � êîëè÷åñòâî èíòåðâàëîâ îáðàáîòêè çà ñóò-
êè). Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ äëÿ 27 ìàðòà è 7 íîÿá-
ðÿ ïðèâåäåíû ñîîòâåòñòâåííî â òàáë. 2 è òàáë. 3.
Èç òàáëèö âèäíî, ÷òî ïðè èíòåðâàëå 12stT = ìèí
,TH Tn N è TD Tn N ñîñòàâëÿþò îêîëî 24 % è
27 %, à òàêæå 31 % è 19 % â íåâîçìóùåííûå è
âîçìóùåííûå äíè ñîîòâåòñòâåííî. Ñ óâåëè÷å-
íèåì stT çíà÷åíèÿ nTH, ,TDn êàê è ,TH Tn N
TD Tn N óìåíüøàþòñÿ.
Ñâÿçü ñ ãåîìàãíèòíîé àêòèâíîñòüþ. Êàê
è ñëåäîâàëî îæèäàòü, Hσ è Dσ ÷óâñòâèòåëü-
íû ê èçìåíåíèÿì èíäåêñà .PA Ïîýòîìó öåëå-
ñîîáðàçíî ïðîèçâåñòè ñòàòèñòè÷åñêîå óñðåä-
íåíèå Hσ è Dσ ïî âñåì äíÿì ñ áëèçêîé ìàã-
íèòíîé àêòèâíîñòüþ.
Âî âðåìÿ íàøèõ íàáëþäåíèé èíäåêñ PA
èçìåíÿëñÿ îò 3 äî 91 (ñì. òàáë. 4). Èç òàáëè-
öû âèäíî, ÷òî äëÿ ñòàòèñòè÷åñêîé îáðàáîòêè
ïðèãîäíû ëèøü òå íàáëþäåíèÿ, äëÿ êîòîðûõ
÷èñëî ñóòîê N äîñòàòî÷íî âåëèêî. Ê íèì îò-
íîñÿòñÿ äíè ñ 3 10PA = ÷ ( 29),N = 11 20÷
( 20)N = è 21 30÷ ( 8).N = Ðåçóëüòàòû óñðåä-
íåíèÿ Hσ è Dσ ïî ÷èñëó ñóòîê N ïðèâåäåíû
íà ðèñ. 4. Èç íåãî âèäíî, ÷òî óâåëè÷åíèå èí-
äåêñà PA äåéñòâèòåëüíî ïðèâîäèò ê ðîñòó Hσ
è .Dσ Åñòåñòâåííî, ÷òî òàêàÿ âçàèìîñâÿçü
ÿâëÿåòñÿ ñòàòèñòè÷åñêîé. Äëÿ åå ïîäòâåðæäå-
íèÿ ïîñòðîåíû êîððåëÿöèîííûå ïîëÿ P HA − σ
è ,P DA − σ à òàêæå P HK − σ è P DK − σ è ñî-
Òàáëèöà 2. Âëèÿíèå èíòåðâàëà ñòàòèñòè÷åñêîãî
óñðåäíåíèÿ (íåâîçìóùåííûå óñëîâèÿ)
,stT ìèí 12 24 48 96 120
TN 120 60 30 15 12
THn 29 5 1 0 0
,TH Tn N % 24.2 8.3 3.3 0 0
TDn 32 9 0 0 0
,TD Tn N % 26.7 15 0 0 0
Òàáëèöà 3. Âëèÿíèå èíòåðâàëà ñòàòèñòè÷åñêî-
ãî óñðåäíåíèÿ (âîçìóùåííûå óñëîâèÿ)
,stT ìèí 12 24 48 96 120
TN 120 60 30 15 12
THn 37 12 2 0 0
,TH Tn N % 30.8 20 6.7 0 0
TDn 23 8 5 0 0
,TD Tn N % 19.2 13.3 16.7 0 0
Òàáëèöà 4. ×èñëî ñóòîê N ñ áëèçêîé ãåîìàãíèò-
íîé àêòèâíîñòüþ
PA 3�10 11�20 21�30 31�40 41�50 91
N 29 20 8 2 2 1
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
173Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
îòâåòñòâóþùèå ëèíèè ðåãðåññèè (ñì. ðèñ. 5 è
ðèñ. 6). Èç ðèñóíêîâ ñëåäóåò, ÷òî ñòàòèñòè÷åñ-
êàÿ ñâÿçü ìåæäó âàðèàöèÿìè PA è ,PK ñ îä-
íîé ñòîðîíû, è ,Hσ ,Dσ ñ äðóãîé ñòîðîíû,
äåéñòâèòåëüíî ñóùåñòâóåò. Ëèíèè ðåãðåññèè
ÿâëÿþòñÿ ïðÿìûìè. Èõ óðàâíåíèÿ èìåþò âèä:
1 01 1 ,H H H PK Aσ = σ + 1 01 1 ,D D D PK Aσ = σ +
2 02 2 ,H H H PK Kσ = σ + 2 02 2 ,D D D PK Kσ = σ +
ãäå 01 10.98,Hσ = 01 11.66,Dσ = 1 0.62,HK =
1 0.45,DK = 02 7.59,Hσ = 02 9.09,Dσ =
2 0.048,HK = 2 0.079.DK =
Ðèñ. 4. Âðåìåííûå âàðèàöèè óñðåäíåííûõ ïî äíÿì
ñ áëèçêîé ãåîìàãíèòíîé àêòèâíîñòüþ çíà÷åíèé
Hσ è D ,σ ïîëó÷åííûõ íà èíòåðâàëå 720 ñ:
1 � PA 3 10= ÷ (N = 29), çíà÷åíèÿ äîâåðèòåëü-
íûõ èíòåðâàëîâ: H = 1∆ î. å., D = 0.8∆ î. å.;
2� PA 11 20= ÷ (N = 20), H =2.2∆ î.å., D = 1.8∆ î. å.;
3 � PA 21 0= ÷ 3 (N = 8), H = 3.1∆ î. å., D = 2.4∆ î. å.
Ðèñ. 5. Êîððåëÿöèîííîå ïîëå è ëèíèÿ ðåãðåññèè:
à) P HA ,−σ á) P DA −σ
Ðèñ. 6. Êîððåëÿöèîííîå ïîëå è ëèíèÿ ðåãðåññèè:
à) P HK ,−σ á) P DK −σ
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
174 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
Âåðíåìñÿ ê ðèñ. 4. Êðèâûå Hσ è Dσ
ïîñòðîåíû ñ äèñêðåòíîñòüþ ïî âðåìåíè
0 12T = ìèí. Êàê èçâåñòíî, ïðè òàêîé äèñê-
ðåòíîñòè ìîãóò íàáëþäàòüñÿ êâàçèïåðèîäè-
÷åñêèå ïðîöåññû ñ 24T ≥ ìèí. Ñïåêòðàëü-
íûé àíàëèç ïîêàçàë, ÷òî äåéñòâèòåëüíî èìå-
ëè ìåñòî êâàçèïåðèîäè÷åñêèå êîëåáàíèÿ
Hσ è Dσ ñî ñòàòèñòè÷åñêè çíà÷èìûìè
àìïëèòóäàìè 2 5÷ î. å. (ñîîòâåòñòâåííî ïðè
äîâåðèòåëüíîì èíòåðâàëå 0.8 2.2÷ î. å.). Êàê
ïðàâèëî, ïðåîáëàäàëè êîëåáàíèÿ ñ ïåðèîäîì
(55 ± 4) ìèí.
Ðåçóëüòàòû ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà.
Ñïåêòðàëüíàÿ îáðàáîòêà ýêñïåðèìåíòàëü-
íûõ äàííûõ çàêëþ÷àëàñü â ïîëó÷åíèè äè-
íàìè÷åñêèõ Ôóðüå-ñïåêòðîâ. Äàííûå ðåãè-
ñòðàöèè ðàçáèâàëèñü íà èíòåðâàëû ïðèìåð-
íî ïî 2 ÷àñà 25 ìèíóò (16384 îòñ÷åòà), óñ-
òðàíÿëñÿ òðåíä (âû÷èñëÿëîñü ñêîëüçÿùåå
ñðåäíåå íà èíòåðâàëå 12 ìèíóò è âû÷èòà-
ëîñü èç èñõîäíîãî ðÿäà), ïðîèçâîäèëîñü
áûñòðîå ïðåîáðàçîâàíèå Ôóðüå (ÁÏÔ) íà
êàæäîì èíòåðâàëå. Ðåçóëüòàòîì îáðàáîòêè
ÿâëÿåòñÿ òðåõìåðíûé ãðàôèê èçìåíåíèÿ ñïåê-
òðîâ â òå÷åíèè ñóòîê (ðèñ. 7). Èç ðèñ. 7, à
âèäíî, ÷òî 27 ìàðòà 1999 ã. ïðåîáëàäàëè
êîëåáàíèÿ ( )H t è ( )D t ñ ïåðèîäàìè îêîëî
30 60÷ ñ è 200 1000÷ ñ ñîîòâåòñòâåííî. Àì-
ïëèòóäû ñïåêòðàëüíûõ ãàðìîíèê íå ïðåâû-
øàëè 200 è 300 î. å. ñîîòâåòñòâåííî. 7 íî-
ÿáðÿ (ðèñ. 7, á) ïðåîáëàäàëè êîëåáàíèÿ ñ
ïåðèîäàìè 100 1000÷ ñ, àìïëèòóäà êîòîðûõ
äîñòèãàëà 400 500÷ î. å. Íàáëþäàëèñü òàê-
æå êîëåáàíèÿ ìåíüøåé àìïëèòóäû ñ ïåðèî-
äàìè 30 60÷ ñ. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî â îò-
ëè÷èå îò ðèñ. 7, à çäåñü õîðîøî âèäíû ó÷à-
ñòêè ñïåêòðîâ, ãäå ìàãíèòíàÿ àêòèâíîñòü
âîçðàñòàåò (ñ 5 äî 9 ÷àñîâ è ñ 15 äî 21 ÷àñà).
Ýòî ïîëíîñòüþ ñîãëàñóåòñÿ ñ âðåìåííûì
ïîâåäåíèåì Hσ è Dσ (ñì. ðèñ. 3, á).
Ðåçóëüòàòû âåéâëåò-àíàëèçà. Ðåçóëüòà-
òû îáðàáîòêè ïîêàçàíû íà ðèñ. 8. Äëÿ èë-
ëþñòðàöèè áûëè âûáðàíû äíè 27 ìàðòà
1999 ã. (à) è 7 íîÿáðÿ 1999 ã. (á). Êîýôôè-
öèåíòû âåéâëåò-ðàçëîæåíèÿ èìåþò çíàêî-
ïåðåìåííûé õàðàêòåð. Èç ðèñ. 8, à âèäíî,
Ðèñ. 7. Äèíàìè÷åñêèå ñïåêòðû H(t) è D(t) (n � íîìåð ãàðìîíèêè):
à) 27 ìàðòà 1999 ã.; á) 7 íîÿáðÿ 1999 ã.
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
175Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
÷òî âîçíèêàëè êîëåáàíèÿ ñ ïåðèîäàìè îêî-
ëî 30 ñ (âáëèçè 0 ÷ 20 ìèí è 13 ÷ 00 ìèí),
240 420÷ ñ (îêîëî 12 ÷ 00 ìèí). Èç ðèñ. 8, á
âèäíî, ÷òî âîçíèêàëè êîëåáàíèÿ ñ ïåðèîäà-
ìè 240 420÷ ñ (âáëèçè 3 ÷ 30 ìèí) ,
60 420÷ ñ (îêîëî 15 ÷ 30 ìèí) è 180 420÷ ñ
(âáëèçè 16 ÷ 30 ìèí). Èíòåðâàë âðåìåíè ïî-
ÿâëåíèÿ äîìèíèðóþùèõ ïåðèîäîâ õîðîøî
ñîãëàñóåòñÿ ñ ðåçóëüòàòàìè ñòàòèñòè÷åñêî-
ãî àíàëèçà (ñì. ðèñ. 3, á) è ñ ðåçóëüòàòàìè
Ôóðüå-àíàëèçà (ñì. ðèñ. 7, á).
Ïðèìåíåíèå âåéâëåò-àíàëèçà ïîçâîëèëî
ïðîñëåäèòü ìîìåíòû âîçíèêíîâåíèÿ è èñ-
÷åçíîâåíèÿ êðàòêîâðåìåííûõ è îòíîñèòåëü-
íî ëîêàëèçîâàííûõ ïî ÷àñòîòå âñïëåñêîâ
ãåîìàãíèòíîé àêòèâíîñòè â óñëîâèÿõ ñëà-
áîé è óìåðåííîé âîçìóùåííîñòè ãåîìàã-
íèòíîãî ïîëÿ.
Ñâÿçü ïåðèîäîâ ïðåîáëàäàþùèõ êîëåáà-
íèé ñ ãåîìàãíèòíîé àêòèâíîñòüþ. Ïðåä-
ñòàâëÿåò èíòåðåñ ïîèñê çàâèñèìîñòåé ïå-
ðèîäîâ ïðåîáëàäàþùèõ êîëåáàíèé îò èí-
äåêñîâ PK è .PA Äëÿ ýòîãî äèàïàçîí ïåðè-
îäîâ ðàçáèâàëñÿ íà äâà ïîääèàïàçîíà:
1 20 60T∆ = ÷ ñ è 2 61 1000T∆ = ÷ ñ. Ïî ðå-
çóëüòàòàì ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà ìàãíèòî-
ìåòðè÷åñêîãî ñèãíàëà ( )H t ïîäñ÷èòûâà-
ëîñü êîëè÷åñòâî ñëó÷àåâ ïîÿâëåíèÿ êîëåáà-
íèé 1N è 2N ñ ïåðèîäàìè â ïîääèàïàçî-
íàõ 1T∆ è 2.T∆ Çàâèñèìîñòè 1,2N îò PK è
PA ïðèâåäåíû íà ðèñ. 9. Âèäíî, ÷òî ãèñ-
òîãðàììû èìåþò ñëàáî âûðàæåííûå ìàêñè-
ìóìû ïðè 2 3PK ≈ ÷ è õîðîøî âûðàæåííûå
ìàêñèìóìû ïðè 5 10.PA ≈ ÷ Ïðè÷åì âåðîÿò-
íîñòü ïîÿâëåíèÿ êîëåáàíèé ñ ïåðèîäàìè â
ïîääèàïàçîíå 1T∆ ìàêñèìàëüíà ïðè 2,PK ≈
à äëÿ êîëåáàíèé ñ ïåðèîäàìè â ïîääèàïàçîíå
2T∆ � ïðè 3.PK ≈ Îò÷åòëèâî âèäíî ïîÿâëå-
íèå âòîðîãî ìàêñèìóìà íà ãðàôèêå 2N (äëÿ
1N ýòî âûðàæåíî ñëàáåå) äëÿ 15 20.PA ≈ ÷
Ïî-âèäèìîìó, ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î ïðî-
íèêíîâåíèè âíóòðü ìàãíèòîñôåðû íèçêî÷à-
ñòîòíûõ êîëåáàíèé, âîçíèêàþùèõ íà åå ïå-
ðèôåðèè â îáëàñòè óäàðíîé âîëíû èëè â
õâîñòå ìàãíèòîñôåðû â ïåðèîäû óñèëåíèÿ
ïîòîêà ñîëíå÷íîãî âåòðà.
Ïî ðåçóëüòàòàì âåéâëåò-àíàëèçà ìàãíèòî-
ìåòðè÷åñêîãî ñèãíàëà ( )H t ïîäñ÷èòûâàëèñü
÷èñëà ïîÿâëåíèé 1,N 2N è 3N êîëåáàíèé ñ
ïåðèîäàìè â ïîääèàïàçîíàõ 1 1 60T∆ = ÷ ñ,
Ðèñ. 8. Ðåçóëüòàòû âåéâëåòíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ: à) 27 ìàðòà 1999 ã.; á) 7 íîÿáðÿ 1999 ã.
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
176 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
2 61 240T∆ = ÷ ñ è 3 241 420T∆ = ÷ ñ ñîîòâåò-
ñòâåííî. Ãðàôèêè ðàñïðåäåëåíèé 1,N 2N è
3N â çàâèñèìîñòè îò èíäåêñîâ PK è PA
ïðèâåäåíû íà ðèñ. 10. Âèäíî, ÷òî ðàñïðå-
äåëåíèÿ 1N è 2N èìåþò øèðîêèå ìàêñè-
ìóìû ïðè 1 4.PK ≈ ÷ Â ïîâåäåíèè 3N íà-
áëþäàåòñÿ äâà ìàêñèìóìà ïðè 1PK ≈ è
3.PK ≈ Íà ãðàôèêàõ çàâèñèìîñòåé îò PA
ìàêñèìóìû ïðîÿâëÿëèñü â îñíîâíîì ïðè
5 10.PA ≈ ÷
Îáñóæäåíèå
Âðåìåííûå âàðèàöèè êîìïîíåíò ãåîìàã-
íèòíîãî ïîëÿ ( )H t è ( )D t ïðåäñòàâëÿþò ñî-
áîé ñëó÷àéíûé ïðîöåññ ñî ñòàòèñòè÷åñêèì
ðàñïðåäåëåíèåì àìïëèòóä, âîîáùå ãîâîðÿ,
çàìåòíî îòëè÷àþùèìñÿ îò íîðìàëüíîãî çà-
êîíà. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ ðÿäîì ïðè÷èí: ìíî-
æåñòâîì íåçàâèñèìûõ ôèçè÷åñêèõ ôàêòî-
ðîâ, ôîðìèðóþùèõ ýòè âàðèàöèè ñ ñóùå-
ñòâåííî îòëè÷àþùèìèñÿ àìïëèòóäàìè, íà-
ëè÷èåì øóìîâ, íåñòàöèîíàðíîñòüþ ïðîöåñ-
ñà è äð. Ê óïîìÿíóòûì ïðè÷èíàì îòíîñÿòñÿ
ïðîöåññû, ôîðìèðóþùèå ñîñòîÿíèå êîñìè-
÷åñêîé ïîãîäû (ïðîöåññû íà Ñîëíöå, â ãåî-
êîñìîñå, â àòìîñôåðå è äàæå â òåêòîíîñôå-
ðå, à òàêæå ìîùíûå àíòðîïîãåííûå ïðîöåñ-
ñû). Êàê óæå îòìå÷àëîñü, îòêëîíåíèå îò
íîðìàëüíîãî çàêîíà ïðè ìàëûõ óðîâíÿõ
àìïëèòóäû, ñêîðåå âñåãî, ñâÿçàíî ñ øóìà-
ìè. Íàëè÷èå è èçìåíåíèå ïîñòîÿííûõ ñî-
ñòàâëÿþùèõ H è D âûçâàíî àïïàðàò-
íûìè ïðè÷èíàìè. Ýòè âåëè÷èíû ïðàêòè÷åñ-
Ðèñ. 9. Ðàñïðåäåëåíèÿ ïîÿâëåíèÿ ïðåîáëàäàþùèõ êîëåáàíèé ñ ïåðèîäàìè â ïîääèàïàçîíàõ 20 60÷ ñ (âåðõíÿÿ
ïàíåëü) è 61 1000÷ ñ (ñðåäíÿÿ ïàíåëü) â çàâèñèìîñòè îò èíäåêñîâ PK (à) è PA (á). Ïîñòðîåíû ïî ðåçóëüòà-
òàì ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà. Íà íèæíåé ïàíåëè ïîêàçàíû ãèñòîãðàììû ðàñïðåäåëåíèé èíäåêñîâ PK è PA
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
177Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
êè íå èçìåíÿþòñÿ íà èíòåðâàëàõ âðåìåíè â
íåñêîëüêî ñóòîê, ëåãêî èçìåðÿþòñÿ è ó÷èòû-
âàþòñÿ ïðè äàëüíåéøåé îáðàáîòêå. Ãåîôèçè-
÷åñêîìó àíàëèçó H è D íå ïîäëåæàò.
Êàê è ñëåäîâàëî îæèäàòü, âåëè÷èíû Hσ è
Dσ ñóùåñòâåííî çàâèñÿò îò âðåìåíè ñóòîê,
ñåçîíà, óðîâíÿ ñîëíå÷íîé àêòèâíîñòè è îñî-
áåííî ìàãíèòíîé àêòèâíîñòè. Îñòàíîâèìñÿ íà
ýòîì ïîäðîáíåå.
Ðèñ. 10. Ðàñïðåäåëåíèÿ ïîÿâëåíèÿ ïðåîáëàäàþùèõ êîëåáàíèé ñ ïåðèîäàìè â ïîääèàïàçîíàõ 1 60÷ ñ (âåð-
õíÿÿ ïàíåëü), 61 240÷ ñ (ñðåäíÿÿ ïàíåëü) è 241÷ 420 ñ (íèæíÿÿ ïàíåëü) â çàâèñèìîñòè îò èíäåêñîâ PK (à)
è PA (á). Ïîñòðîåíû ïî ðåçóëüòàòàì âåéâëåò-àíàëèçà. Íà íèæíåé ïàíåëè ïîêàçàíû ãèñòîãðàììû ðàñ-
ïðåäåëåíèé èíäåêñîâ PK è PA
Ñóòî÷íûå âàðèàöèè Hσ è Dσ îïðåäåëÿþò-
ñÿ ïî êðàéíåé ìåðå äâóìÿ ôàêòîðàìè. Çíà÷è-
òåëüíûé (è ÷àñòî îïðåäåëÿþùèé) âêëàä â âà-
ðèàöèè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ äàþò ïðîöåññû
âíåìàãíèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ [5]. Îíè
ñâÿçàíû ñ äèíàìèêîé ñîëíå÷íîãî âåòðà è, åñ-
òåñòâåííî, ñèëüíåå âûðàæåíû ñ ïîäñîëíå÷íîé
ñòîðîíû Çåìëè, ò. å. â äíåâíîå âðåìÿ. Ñ äðó-
ãîé ñòîðîíû, íà âàðèàöèè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
178 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
çàìåòíî âëèÿþò âàðèàöèè ïàðàìåòðîâ ìàãíè-
òîñôåðíîãî ðåçîíàòîðà è, â ÷àñòíîñòè, ïðîâî-
äèìîñòè ïëàçìû Pσ (à çíà÷èò ýëåêòðîííîé
êîíöåíòðàöèè N) â ìàêñèìóìå òîêîâîé ñòðóè,
êîòîðàÿ ðàñïîëîæåíà â îñíîâíîì íà âûñîòàõ
Å-îáëàñòè èîíîñôåðû ( 100 130z ≈ ÷ êì). Çäåñü
ñóòî÷íûå èçìåíåíèÿ N (à çíà÷èò è )Pσ äîñòè-
ãàþò îäíîãî � ïîëóòîðà ïîðÿäêîâ âåëè÷èíû.
Èçìåíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñêîé ïîãîäû
(âñïûøêè íà Ñîëíöå, âàðèàöèè ïîòîêîâ óëüò-
ðàôèîëåòîâîãî èçëó÷åíèÿ è ýíåðãè÷íûõ ÷àñ-
òèö è ò. ï.) ïðèâîäÿò òàêæå ê âàðèàöèÿì N∆ è
,P∆σ êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ïðè÷èíîé èçìåíåíèÿ
Hσ è .Dσ
Ïî-âèäèìîìó, ñåçîííûå èçìåíåíèÿ Hσ è
Dσ òàêæå îïðåäåëÿþòñÿ ñåçîííûìè âàðèàöè-
ÿìè ïàðàìåòðîâ ìàãíèòîñôåðíîãî ðåçîíàòîðà,
N è Pσ â èîíîñôåðå.
Ñîëíå÷íàÿ àêòèâíîñòü âëèÿåò íà ïàðàìåò-
ðû ñîëíå÷íîãî âåòðà, èçìåíåíèÿ êîòîðûõ ñêà-
çûâàþòñÿ íà çàâèñèìîñòÿõ ( )H t è ( ),D t à òàê-
æå ( )H tσ è ( ).D tσ Îñîáåííî �ïðîçðà÷íîé� ÿâ-
ëÿåòñÿ çàâèñèìîñòü Hσ è Dσ îò óðîâíÿ ìàã-
íèòíîé àêòèâíîñòè (èíäåêñîâ PK è ).PA Êî-
íå÷íî, ñâÿçü ýòà ñòàòèñòè÷åñêàÿ, î ÷åì ñâèäå-
òåëüñòâóþò ñîîòâåòñòâóþùèå êîððåëÿöèîííûå
ïîëÿ (ñì. ðèñ. 5, 6). Â ðàçíûõ ìàãíèòîìåòðè-
÷åñêèõ îáñåðâàòîðèÿõ îíà ðàçíàÿ. Ïîýòîìó äëÿ
îöåíêè âàðèàöèé ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñêîé ïî-
ãîäû ïî âàðèàöèÿì Hσ è Dσ ýòó ñâÿçü íåîá-
õîäèìî áûëî óñòàíîâèòü.
Ñïåêòðàëüíûé è âåéâëåò-àíàëèç ïîäòâåð-
äèëè, ÷òî âàðèàöèè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ ôîð-
ìèðóþòñÿ êàê ïåðèîäè÷åñêèìè, òàê è àïåðèî-
äè÷åñêèìè êîëåáàíèÿìè. Âåëè÷èíà íàáëþäà-
åìûõ íàìè ïåðèîäîâ èçìåíÿëàñü â øèðîêèõ
ïðåäåëàõ (îò 1 äî 310 ñ). Êîëåáàíèÿ ñ ïåðèî-
äàìè 1 600÷ ñ îòíîñÿòñÿ ê 1 5Pc Pc÷ è íåïëî-
õî èçó÷åíû (ñì., íàïðèìåð, [3, 5, 8]). Èõ ïîÿâ-
ëåíèå îáúÿñíÿåòñÿ ðÿäîì ïðè÷èí [8]: ïåðèî-
äè÷åñêîé ìîäóëÿöèåé ïàðàìåòðîâ ñîëíå÷íîãî
âåòðà, íåóñòîé÷èâîñòÿìè íà ãðàíèöå ìåæäó
ñîëíå÷íûì âåòðîì è ìàãíèòîñôåðîé, âíåçàï-
íûìè äåôîðìàöèÿìè ìàãíèòîñôåðû, ïåðåõî-
äîì êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè çàðÿæåííûõ ÷àñ-
òèö ê ìàãíèòîãèäðîäèíàìè÷åñêèì âîëíàì çà
ñ÷åò èõ ðåçîíàíñíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ è äð. Ïî-
âèäèìîìó, ýòè ïðîöåññû èìåëè ìåñòî â íàøèõ
íàáëþäåíèÿõ.
Ê äðóãîé ãðóïïå êâàçèïåðèîäè÷åñêèõ ïðî-
öåññîâ îòíåñåì êîëåáàíèÿ ñ ïåðèîäàìè
10 60T ≈ ÷ ìèí. Îíè ìîãóò áûòü ñâÿçàíû êàê
ñ óëüòðàíèçêî÷àñòîòíûìè âîçìóùåíèÿìè äè-
íàìè÷åñêîãî äàâëåíèÿ ñîëíå÷íîãî âåòðà è
ìåæïëàíåòíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ, êîòîðûå ìî-
äóëèðóþò ãëîáàëüíóþ êîíâåêöèþ è òîêîâóþ
ñèñòåìó, òàê è ñ âîëíîâûìè âîçìóùåíèÿìè â
èîíîñôåðå (ñì., íàïðèìåð, [19-21]). Êîëåáà-
íèÿ ñ óêàçàííûìè ïåðèîäàìè ýïèçîäè÷åñêè
íàáëþäàëèñü â íàøèõ èññëåäîâàíèÿõ. Èõ ïðè-
ðîäà èçó÷åíà åùå íåäîñòàòî÷íî.
Îáñóäèì çàâèñèìîñòü ïåðèîäîâ ïðåîáëàäà-
þùèõ êîëåáàíèé îò ãåîìàãíèòíîé àêòèâíîñ-
òè. Âèäíî, ÷òî ãðàôèêè, ïîêàçàííûå íà âåðõ-
íèõ ïàíåëÿõ ðèñ. 9, ïðàêòè÷åñêè ïîâòîðÿþò
ãðàôèêè, èçîáðàæåííûå íà íèæíåé ïàíåëè.
Îäíàêî ýòî íå îçíà÷àåò, ÷òî õîä çàâèñèìîñòåé
1N è 2N îò PK è PA îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî
õîäîì çàâèñèìîñòè N îò PK è ,PA åñëè îáúåì
âûáîðêè ñòàòèñòè÷åñêè çíà÷èìûé.
Òàêèì îáðàçîì, ðåçóëüòàòû ñïåêòðàëüíîãî
è âåéâëåò-àíàëèçîâ íîâûõ íàáëþäàòåëüíûõ
äàííûõ ïîçâîëèëè âûäåëèòü êîëåáàíèÿ ñ ïðå-
îáëàäàþùèìè ïåðèîäàìè ïðè îïðåäåëåííîé
ãåîìàãíèòíîé àêòèâíîñòè.
×àñòîòíî-âðåìåííûå çàâèñèìîñòè èíòåí-
ñèâíîñòè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî
ïîëÿ Çåìëè (ñì. ðèñ. 7, 8) ÿâëÿþòñÿ ñâîåîá-
ðàçíûìè �ñíèìêàìè�, õàðàêòåðèçóþùèìè
ñîñòîÿíèå êîñìè÷åñêîé ïîãîäû. Ëó÷øåé ðàç-
ðåøàþùåé ñïîñîáíîñòüþ îáëàäàþò �ñíèì-
êè�, ïîëó÷åííûå ñ èñïîëüçîâàíèåì âåéâëåò-
àíàëèçà.
Âûâîäû
 ÕÍÓ èì. Â. Í. Êàðàçèíà ôóíêöèîíèðó-
åò ÷óâñòâèòåëüíûé è îáëàäàþùèé âûñîêîé
ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòüþ ïî âðåìåíè
(0.5 ñ) ïðîãðàììíî-àïïàðàòíûé ìàãíèòîìåò-
ðè÷åñêèé êîìïëåêñ, ïîçâîëÿþùèé èññëåäî-
âàòü ôëóêòóàöèè àìïëèòóäû äâóõ ãîðèçîí-
òàëüíûõ êîìïîíåíò ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ â
äèàïàçîíå ïåðèîäîâ 1 1000÷ ñ (÷àñòîòû
1 0.001÷ Ãö). ×óâñòâèòåëüíîñòü êîìïëåêñà â
çàâèñèìîñòè îò ÷àñòîòû èçìåíÿåòñÿ â ïðåäå-
ëàõ 1 50÷ ïÒë.
Ñòàòèñòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ôëóêòóàöèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè
179Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
1. Ïðîäåìîíñòðèðîâàíî, ÷òî ìàãíèòîìåòðè-
÷åñêèé ñèãíàë íà äîñòàòî÷íî áîëüøîì èíòåð-
âàëå íàáëþäåíèÿ (áîëüøå 10 12÷ ìèí) � øó-
ìîïîäîáíûé ñî ñòàòèñòè÷åñêèì ðàñïðåäåëå-
íèåì àìïëèòóä ôëóêòóàöèé ñ íóëåâûì ñðåä-
íèì çíà÷åíèåì, âîîáùå ãîâîðÿ, çàìåòíî îòëè-
÷àþùèéñÿ îò íîðìàëüíîãî çàêîíà. Íà ìåíü-
øèõ èíòåðâàëàõ âðåìåíè ñèãíàë ÿâëÿåòñÿ ñêî-
ðåå äåòåðìèíèðîâàííûì.
2. Äëÿ ìîíèòîðèíãà çà ñîñòîÿíèåì ãåîêîñ-
ìîñà öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü âûáîðî÷íûå
ñðåäíèå êâàäðàòè÷åñêèå çíà÷åíèÿ Hσ è Dσ
àìïëèòóä ôëóêòóàöèé ãîðèçîíòàëüíûõ êîìïî-
íåíò ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Îíè (îñîáåííî )Hσ
âåñüìà ÷óâñòâèòåëüíû ê ïðîöåññàì â ãåîêîñ-
ìîñå è âàðèàöèÿì êîñìè÷åñêîé ïîãîäû:
� çàâèñèìîñòè ( )H tσ è ( )D tσ îòñëåæèâà-
þò ñóòî÷íûå ïðîöåññû â ñðåäå.
� ñ óâåëè÷åíèåì ãåîìàãíèòíîé àêòèâíîñòè
âåëè÷èíû Hσ è Dσ ðàñòóò.
Èìåþò ìåñòî ëèíåéíûå çàêîíû ðåãðåññèè
äëÿ ïàð P HA − σ è ,P DA − σ à òàêæå ïàð
P HK − σ è .P DK − σ Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî ïî-
çâîëÿåò ñóäèòü î âàðèàöèÿõ ãåîìàãíèòíîãî
ïîëÿ íà âñåé ïëàíåòå ïî èçìåðåíèÿì â îòäåëü-
íîé îáñåðâàòîðèè.
3. Ïðè ïîìîùè ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà çà-
âèñèìîñòåé ( )H t è ( )D t ñ óñòðàíåííûì òðåí-
äîì, à òàêæå ( )H tσ è ( )D tσ óäîáíî àíàëè-
çèðîâàòü ñîîòâåòñòâåííî êîðîòêîïåðèîäè÷åñ-
êèå è äëèííîïåðèîäè÷åñêèå ïðîöåññû â ãåî-
êîñìîñå. Ê ïåðâûì ìû óñëîâíî îòíåñëè ïåðè-
îäû îêîëî 1 100÷ ñ, êî âòîðûì � 2 ìèí ÷ 2 ÷.
4. Âåéâëåò-àíàëèç îêàçàëñÿ ýôôåêòèâíûì
äëÿ èçó÷åíèÿ ÷àñòîòíî-âðåìåííîé ñòðóêòó-
ðû ñèãíàëîâ ( )H t è ( ).D t  îòëè÷èå îò òðà-
äèöèîííîãî ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà âåéâëåò-
àíàëèç îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ ðàçðåøàþ-
ùóþ ñïîñîáíîñòü êàê ïî âðåìåíè, òàê è ïî
÷àñòîòå. Ýòî îêàçûâàåòñÿ ñóùåñòâåííûì äî-
ñòîèíñòâîì ïðè îáíàðóæåíèè êðàòêîâðåìåí-
íûõ ëîêàëèçîâàííûõ ïðîöåññîâ â ãåîêîñìî-
ñå, âûçâàííûõ âàðèàöèÿìè ñîñòîÿíèÿ êîñìè-
÷åñêîé ïîãîäû.
5. Îöåíåíû ïåðèîäû ïðåîáëàäàþùèõ êî-
ëåáàíèé â çàâèñèìîñòè îò ãåîìàãíèòíîé àê-
òèâíîñòè.
6. Ïðîãðàììíî-àïïàðàòíûé êîìïëåêñ íà îñ-
íîâå âûñîêî÷óâñòâèòåëüíîãî íàçåìíîãî ìàã-
íèòîìåòðà-ôëþêñìåòðà ÿâëÿåòñÿ ïðîñòûì,
ýôôåêòèâíûì è èíôîðìàòèâíûì ñðåäñòâîì
ìîíèòîðèíãà ñîñòîÿíèÿ êîñìè÷åñêîé ïîãîäû.
Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå Íàó÷íî-
òåõíîëîãè÷åñêîãî öåíòðà Óêðàèíû, ïðîåêòíîå
ñîãëàøåíèå ¹ 1772.
Ëèòåðàòóðà
1. À. Â. Ãóëüåëüìè, Â. À. Òðîèöêàÿ. Ãåîìàãíèòíûå
ïóëüñàöèè è äèàãíîñòèêà ìàãíèòîñôåðû. Ìîñêâà,
Íàóêà, 1978, 208 ñ.
2. Ì. Ï. Ïóäîâêèí, Î. Ì. Ðàñïîïîâ, Í. Ã. Êëåéìåíî-
âà. Âîçìóùåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè.
×. 1. Ïîëÿðíûå ìàãíèòíûå âîçìóùåíèÿ. Ëåíèíã-
ðàä, Èçä-âî Ëåíèíãðàäñêîãî óí-òà, 1975, 220 ñ.
3. Ì. Ï. Ïóäîâêèí, Î. Ì. Ðàñïîïîâ, Í. Ã. Êëåéìåíîâà.
Âîçìóùåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ Çåìëè. ×. 2. Êî-
ðîòêîïåðèîäè÷åñêèå êîëåáàíèÿ ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ.
Ëåíèíãðàä, Èçä-âî Ëåíèíãðàäñêîãî óí-òà, 1976, 398 ñ.
4. À. Â. Ãóëüåëüìè. ÌÃÄ-âîëíû â îêîëîçåìíîé ïëàç-
ìå. Ìîñêâà, Íàóêà, 1979, 139 ñ.
5. À. Â. Ãóëüåëüìè. Ãåîìàãíèòíûå ïóëüñàöèè âíå-
ìàãíèòîñôåðíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ. Ãåîìàãíåòèçì è
âûñîêèå ñëîè àòìîñôåðû. Èòîãè íàóêè è òåõíèêè.
Ìîñêâà, ÂÈÍÈÒÈ, 1984, ñ. 114-151.
6. Â. Á. Ëÿöêèé. Òîêîâûå ñèñòåìû ìàãíèòîñôåðíî-
èîíîñôåðíûõ âîçìóùåíèé. Ëåíèíãðàä, Íàóêà,
1978, 198 ñ.
7. Â. Á. Ëÿöêèé, Þ. Ï. Ìàëüöåâ. Ìàãíèòîñôåðíî-
èîíîñôåðíîå âçàèìîäåéñòâèå. Ìîñêâà, Íàóêà,
1983, 192 ñ.
8. À. Íèøèäà. Ãåîìàãíèòíûé äèàãíîç ìàãíèòîñôå-
ðû. Ìîñêâà, Ìèð, 1980, 299 ñ.
9. Ó. Ïàðêèíñîí. Ââåäåíèå â ãåîìàãíåòèçì. Ìîñê-
âà, Ìèð, 1986, 528 ñ.
10. ß. È. Ëèõòåð, À. Â. Ãóëüåëüìè, Ë. Ì. Åðóõèìîâ,
Ã. À. Ìèõàéëîâà. Âîëíîâàÿ äèàãíîñòèêà ïðèçåì-
íîé ïëàçìû. Ìîñêâà, Íàóêà, 1988, 215 ñ.
11. Äæ. Áåíäàò, À. Ïèðñîë. Ïðèêëàäíîé àíàëèç ñëó-
÷àéíûõ äàííûõ. Ìîñêâà, Ìèð, 1989, 540 ñ.
12. Äæ. Êóïåð, Ê. Ìàêãèëëåì. Âåðîÿòíîñòíûå ìå-
òîäû àíàëèçà ñèãíàëîâ è ñèñòåì. Ìîñêâà, Ìèð,
1989, 376 ñ.
13. Ñ. Ë. Ìàðïë-ìë. Öèôðîâîé ñïåêòðàëüíûé àíà-
ëèç è åãî ïðèëîæåíèÿ. Ìîñêâà, Ìèð, 1990, 584 ñ.
14. The Transforms and Applications Handbook. Editor-
in-Chief A. Poularikas. USA, CRC Press, 1996, 1103 ðp.
15. Í. Ì. Àñòàôüåâà. ÓÔÍ. 1996, 166, ¹11, ñ. 1145-1170.
16. Î. Â. Ëàçîðåíêî, Ñ. Â. Ëàçîðåíêî, Ë. Ô. ×åðíî-
ãîð. Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ. 2002, 7, ¹1,
ñ. 46-63.
Ê. Ï. Ãàðìàø, Ñ. Ã. Ëåóñ, Ñ. À. Ïàçþðà, Ñ. Í. Ïîõèëüêî, Ë. Ô. ×åðíîãîð
180 Ðàäèîôèçèêà è ðàäèîàñòðîíîìèÿ, 2003, ò. 8, ¹2
17. Â. Â. Èâàíîâ, Í. Ì. Ðîòàíîâà, Å. Â. Êîâàëåâñ-
êàÿ. Ãåîìàãíåòèçì è àýðîíîìèÿ. 2001, 41, ¹5,
ñ. 610-618.
18. À. Â. Àãàïèòîâ, Î. Ï. Âåðõîãëÿäîâà, Â. Í. Èâ-
÷åíêî. Ñáîðíèê òåçèñîâ Ïåðâîé óêðàèíñêîé êîí-
ôåðåíöèè ïî ïåðñïåêòèâíûì êîñìè÷åñêèì èññëå-
äîâàíèÿì. 2001, ñ. 71-72.
19. P. Francia, U. Villante, A. Meloni. Ann.
Geophysicaå. 1995, 13, No. 5, pp. 522-531.
20. S. Solovyev, D. Baishev, E. Barkova,
M. Engebretson, J. Posch, W. Hudges, K. Yumoto,
V. Pilipenko. J. Geophys. Res. 1999, 104, pp. 28,019�
28,039.
21. G. Korotova. M. Kivelson, D. Sibeck, T. Potemra,
P. Stauning. J. Geophys. Res. 2000, 105, pp. 23,293�
23,302.
Statistics of Terrestrial Electromagnetic
Field Fluctuation
K. P. Garmash, S. G. Leus, S. A. Pazura,
S. N. Pokhil�ko, and L. F. Chernogor
A brief description of Kharkiv V. Karazin
National University magnetometric facility is
presented. The statistics of H and D geomag-
netic field components for year 1999 (observa-
tion of 1488 hr in duration) is calculated. The
statistical distributions of amplitude are shown
to be different from normal distributions when
averaged over 10 min and larger time intervals.
Temporal variations in the sampling root mean
square deviations Hσ and Dσ represent the
nature of processes in geospace (geomagnetic
and solar activity levells, diurnal and seasonal
variations, etc.). The spectral and wavelet anal-
yses have confirmed that the variations in the
magnetometer signals ( )H t and ( )D t also con-
tain valuable information on more subtle pro-
cesses occurring in geospace (amplitude mag-
nitude, pulsation periods, their durations, etc.)
along with the general data on the variations in
space weather.
|