Лабораторная работа: Расчет физических свойств ионосферы

c£ 90⁰

F(c)=(p×z_p /2)^1/2 (1.06069663+0.55643831×y)/(1.0619896+

+1.7245609×y+y² ) при 0£y£8

F(c)=(p×z_p /2)^1/2 0,56498823/(0,06651874+y) при 8£y£100

y=(z_p /2) ^1/2 |cosc|

z_p =1000

c>90⁰

F(c)=(2p× z_p )^1/2 [(sinc)^1/2 ×exp(z_p (1- sinc))]-F(180⁰ -c)

Заполним таблицу:

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 исходным данным и зачению зенитного угла рассчитаем высоты максимума F-слоя:

h_m =H×ln(s×H×n₀ ×F(c))

где: s=10^{-22 м2} ;

n₀ =10¹⁸ м^-3 .

Заполним таблицу:

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. По исходным данным и значению зенитного угла рассчитаем значения скорости ионизации в максимуме:

q_m =(I/e×H)/ F(c)

Заполним таблицу:

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. По исходным данным и данным п. 3 рассчитаем значения константы скорости рекомбинации b:

b=k×n₀

где: k=2×10^-17 (м^{3 ×} с^-1 ) – константа скорости реакции O⁺ +N₂ ®NO⁺ +N

Вычислим b:

b=k×n₀ =2×10^-17 ×10¹⁸ =20=const

5. Рассчитаем значения электронной концентрации n_em и критических частот f_кр :

n_em =q_m /b

f_кр =Ö(80.8n_em )]

Заполним таблицу:

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. Построим графики зависимостей f_кр (t) и h_m (t):

График зависимости h_m (t):