Подал: Шапкин Александр Сергеевич (очно)
Авторы
А.С. Шапкин (1, 2), А.С. Крамич (1), С.А. Золотой (2), Д.С. Котов (2)
Организации
(1) Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси
(2) УП "Геоинформационые системы" НАН Беларуси
(2) УП "Геоинформационые системы" НАН Беларуси
Секция
Теория и моделирование физических процессов
Научный руководитель
А.М. Крот
Место работы научного руководителя
Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси
Текст тезисов
Процессы, происходящие в ионосфере, взаимосвязаны с геофизическими полями, в частности с внешним магнитным полем Земли. Так, вспышки на Солнце помимо ионизации верхней атмосферы Земли приводят к многочисленным геофизическим последствиям: магнитным бурям, полярным сияниям и т.д. Изменение геомагнитного поля оказывают влияние на жизнедеятельность человека, в том числе на функционирование аппаратуры и систем связи. Для прогноза сильных возмущений, влияющих на технологические системы, важно иметь представление о повторяемости и характерных особенностях возмущений геомагнитного поля и электронного содержания ионосферы. Целью работы является построение предсказательной модели аномального изменения величины полного вектора индукции (ПВИ) геомагнитного поля на основе оценок полного электронного содержания (ПЭС) ионосферы и ранее измеренных данных ПВИ, что представляет интерес для мониторинга ситуации вокруг критически важных объектов, таких как АЭС, ЛЭП и т.д.
Основной характеристикой при изучении ионосферы является ПЭС, определяемое как интеграл от электронной плотности ne по пути распространения волны с поперечным сечением 1 м2 между спутником и наземной станцией. Используя ранее разработанный алгоритм оценки ПЭС [1], были получены значения среднего вертикального ПЭС. В то же время, Национальной системой мониторинга окружающей среды Республики Беларусь регистрируются изменения во времени горизонтальных (x и y) и вертикальной (z) составляющих ПВИ внешнего геомагнитного поля. Для анализа использовалась величина ПВИ магнитного поля, представляющая собой корень из суммы квадратов горизонтальной и вертикальной компонент.
На основе собранных данных был построен график зависимости коэффициента корреляции Пирсона ПЭС и ПВИ от времени задержки ПВИ, показывающий, что статистически изменения ПЭС предшествуют измениям ПВИ. Это даёт основание считать, что сильному возмущению магнитного поля (магнитной буре) предшествует сильное возмущение ионосферы. Центром геофизического мониторинга НАН Беларуси предоставлена информация о зафиксированных магнитных бурях, в том числе о дате и времени начала бурь и их конце. С помощью этих данных была получена вероятность аномального изменения ПВИ (наступления геомагнитной бури) в последующие сутки при детектировании сильного возмущения ионосферы, как предложено в [2], а также построены предсказания значений ПВИ на сутки вперёд с помощью модели ARIMA, что имеет значение для функционирования систем навигации и связи, электросетей, критически важных объектов инфраструктуры.
Список использованных источников
1. Шапкин А.С., Потапов К.О. Алгоритм оценки полного электронного содержания ионосферы // Вычислительные технологии и прикладная математика : Материалы II Международного семинара (12-16 июня 2023 г., Благовещенск). Благовещенск: Изд.-во Амурского гос. Университета, 2023. С. 225–228.
2. Пулинец С.А., Узунов Д.П., Давиденко Д.В., Дудкин Е.И., Цадиковский Е.И. Прогноз землетрясений возможен?!. М.: Тровант, 2014. 144 с.
Основной характеристикой при изучении ионосферы является ПЭС, определяемое как интеграл от электронной плотности ne по пути распространения волны с поперечным сечением 1 м2 между спутником и наземной станцией. Используя ранее разработанный алгоритм оценки ПЭС [1], были получены значения среднего вертикального ПЭС. В то же время, Национальной системой мониторинга окружающей среды Республики Беларусь регистрируются изменения во времени горизонтальных (x и y) и вертикальной (z) составляющих ПВИ внешнего геомагнитного поля. Для анализа использовалась величина ПВИ магнитного поля, представляющая собой корень из суммы квадратов горизонтальной и вертикальной компонент.
На основе собранных данных был построен график зависимости коэффициента корреляции Пирсона ПЭС и ПВИ от времени задержки ПВИ, показывающий, что статистически изменения ПЭС предшествуют измениям ПВИ. Это даёт основание считать, что сильному возмущению магнитного поля (магнитной буре) предшествует сильное возмущение ионосферы. Центром геофизического мониторинга НАН Беларуси предоставлена информация о зафиксированных магнитных бурях, в том числе о дате и времени начала бурь и их конце. С помощью этих данных была получена вероятность аномального изменения ПВИ (наступления геомагнитной бури) в последующие сутки при детектировании сильного возмущения ионосферы, как предложено в [2], а также построены предсказания значений ПВИ на сутки вперёд с помощью модели ARIMA, что имеет значение для функционирования систем навигации и связи, электросетей, критически важных объектов инфраструктуры.
Список использованных источников
1. Шапкин А.С., Потапов К.О. Алгоритм оценки полного электронного содержания ионосферы // Вычислительные технологии и прикладная математика : Материалы II Международного семинара (12-16 июня 2023 г., Благовещенск). Благовещенск: Изд.-во Амурского гос. Университета, 2023. С. 225–228.
2. Пулинец С.А., Узунов Д.П., Давиденко Д.В., Дудкин Е.И., Цадиковский Е.И. Прогноз землетрясений возможен?!. М.: Тровант, 2014. 144 с.