Задание наРГЗ:
1. По исходным даннымрассчитать:
1.1.Солнечное склонение d.
1.2. Зенитныйугол c.
1.3. Функциюзенитного угла F(c).
2. По исходным данным изначению зенитного угла рассчитать высоты максимума F-слоя.
3. По исходным данным изначению зенитного угла рассчитать значения скорости ионизации в максимуме.
4. По исходным данным иданным п.3 рассчитать значения константы скорости рекомбинации b.
5. Рассчитать значенияэлектронной концентрации nem и критических частот fкр(Гц).
6. Построить графикизависимостей fкр(t) и hm(t).
Исходныеданные: Вариант j, град
I/>, 1/с×м2 m N H, км 13 60
1015 6 15 60
где: j — географическая широта;
I/> — интенсивностьсолнечного излучения;
m — месяц;
N — день (дата);
H –высота однородной атмосферы..
1. Поисходным данным рассчитаем:
1.1. Солнечноесклонение d:
d=arcsin(0.398×sin(p×(n’-3.17))/6)
n’=12×(n+16)/365.25
n – числодней от начала года до дня, для которого необходимо провести расчет, включая этотдень;
n=30.5×(m-1)+N
n=30.5×(6-1)+15=167.5
n’=12×(167.5+16)/365.25=6.03
d=arcsin(0.398×sin(p×(6.03-3.17))/6)=0.4082
1.2. Зенитныйугол c:
c=arccos(sinj×sind-cosj×cosd×cos(pt/12))
где: t –местное время (час)
Заполнимтаблицу:t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 c(рад) 1.668 1.662 1.549 1.454 1.343 1.219 1.09 0.961 0.84 0.738 0.667 0.642 c(град) 95.57 95.22 88.75 83.31 76.95 69.84 62.45 55.06 48.13 42.28 38.22 36.78 t 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 c(рад) 0.667 0.738 0.84 0.961 1.09 1.219 1.343 1.454 1.549 1.662 1.668 c(град) 38.22 42.28 48.13 55.06 62.45 69.84 76.95 83.31 88.75 95.22 95.57
1.3. Функциюзенитного угла F(c):
c£ 900
F(c)=(p×zp/2)1/2(1.06069663+0.55643831×y)/(1.0619896+
+1.7245609×y+y2) при0£y£8
F(c)=(p×zp/2)1/20,56498823/(0,06651874+y) при8£y£100
y=(zp/2)1/2|cosc|
zp=1000
c>900
F(c)=(2p× zp)1/2[(sinc)1/2×exp(zp(1- sinc))]-F(1800-c)
Заполнимтаблицу:t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 c 95.57 95.22 88.75 83.31 76.95 69.84 62.45 55.06 48.13 42.28 38.22 36.78 y 2.1704 2.0344 0.4878 2.605 5.0491 7.7064 7.7064 12.806 14.924 16.544 17.567 17.91 F(c) 8875.3 4994.2 24.648 8.0619 4.3499 2.8748 2.8748 1.7395 1.4937 1.3481 1.2632 1.2390 t 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 c 38.22 42.28 48.13 55.06 62.45 69.84 76.95 83.31 88.75 95.22 95.57 y 17.567 16.544 14.924 12.806 7.7064 7.7064 5.0491 2.605 0.4878 2.0344 2.1704 F(c) 1.2632 1.3481 1.4937 1.7395 2.8748 2.8748 4.3499 8.0619 24.658 4994.2 8875.3
2. По исходнымданным и зачению зенитного угла рассчитаем высоты максимума F-слоя:
hm=H×ln(s×H×n0×F(c))
где: s=10-22 м2;
n0=1018м-3.
Заполнимтаблицу:t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
hm 652.29 618.47 299.81 232.73 195.71 170.86 170.86 140.72 131.58 125.43 121.52 120.36 t 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
hm 121.52 125.42 131.58 140.72 170.86 170.86 195.71 232.73 299.81 618.47 652.29
3. Поисходным данным и значению зенитного угла рассчитаем значения скоростиионизации в максимуме:
qm=(I/>/e×H)/ F(c)
Заполнимтаблицу:t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
qm×108 0.007 0.012 2.487 7.605 14.09 21.33 21.33 35.25 41.05 45.48 48.54 49.49 t 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
qm×108 48.54 45.48 41.05 35.25 21.33 21.33 14.09 7.605 2.487 0.012 0.007
4. Поисходным данным и данным п. 3 рассчитаем значения константы скоростирекомбинации b:
b=k×n0
где: k=2×10-17 (м3×с-1) –константа скорости реакции O++N2®NO++N
Вычислим b:
b=k×n0=2×10-17×1018=20=const
5. Рассчитаемзначения электронной концентрации nem и критических частот fкр:
nem=qm/b
fкр=Ö(80.8nem)]
Заполнимтаблицу:t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
nem×107 0.003 0.006 1.243 3.803 7.047 10.66 10.66 17.62 20.52 22.74 24.27 24.74
fкр×106 0.002 0.0022 0.032 0.055 0.075 0.093 0.093 0.119 0.129 0.135 0.14 0.141 t 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
nem×107 24.27 22.74 20.52 17.62 10.66 10.66 7.047 3.803 1.243 0.006 0.003
fкр×106 0.14 0.135 0.129 0.119 0.093 0.093 0.075 0.055 0.032 0.002 0.0022
6. Построимграфики зависимостей fкр(t) и hm(t):
Графикзависимости hm(t):
/>
Графикзависимости fкр(t):
/>
Списокиспользованной литературы
1. Гинзбург В.Л.«Распространение электромагнитных волн в плазме.» -М., Наука, 2006. — 683 с.
2. А.В. Гуревич А.В.Шварцбург «Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере»-М., Наука, 2003 г., 201 с.
3. К. Дэвис«Радиоволны в ионосфере.» — М., Мир, 2001 г. — 501 с.