Численно-аналитическое моделирование рефракции низкочастотных солнечных радиовсплесков в возмущенной короне

Автор: Лукьянцев Д.С., Афанасьев Н.Т., Танаев А.Б., Чудаев С.О.

Журнал: Математическая физика и компьютерное моделирование @mpcm-jvolsu

Рубрика: Физика и астрономия

Статья в выпуске: 4 т.26, 2023 года.

Бесплатный доступ

Для оценки влияния солнечной короны на траекторные характеристики и пространственное ослабление низкочастотных солнечных радиовсплесков предложен аппарат численно-аналитического моделирования. Ключевой функцией аппарата является численное интегрирование системы лучевых дифференциальных уравнений, дополненной уравнениями для расчета лучевой расходимости. В качестве моделей диэлектрической проницаемости среды используются аналитические модели корональной плазмы. Для тестирования вычислений получены точные решения для простой модели. Сравнение результатов численных и аналитических расчетов показало высокую точность численного интегрирования. Предложенный аппарат моделирования использован для анализа рефракционных характеристик низкочастотных солнечных радиовсплесков в возмущенных гелиофизических условиях. Выявлены особенности распространения радиовсплесков в присутствии коронального выброса массы (КВМ). Показано, что при залимбовом расположении источника радиовсплеска в определенном секторе начальных углов излучения происходит значительное увеличение пути распространения радиоизлучения. Такой эффект возникает вследствие волноводного механизма распространения радиоизлучения в канале, образующемся в полости КВМ. Выполнены расчеты пространственного ослабления залимбового радиовсплеска для различных параметров моделей КВМ и корональной плазмы. Присутствие в короне возмущения обедненной концентрации способствует прохождению низкочастотного радиовсплеска от залимбового источника на орбиту Земли, который может быть зарегистрирован наземными средствами наблюдений. Численно-аналитическое моделирование показало, что залимбовые низкочастотные радиовсплески полезны для диагностики солнечной короны и оценки параметров КВМ.

Еще

Математическое моделирование, лучевое приближение, дифференциальные уравнения, аналитическое решение, солнечная корона, низкочастотное радиоизлучение, корональный выброс массы

Короткий адрес: https://sciup.org/149144869

IDR: 149144869   |   DOI: 10.15688/mpcm.jvolsu.2023.4.4

Список литературы Численно-аналитическое моделирование рефракции низкочастотных солнечных радиовсплесков в возмущенной короне

  • Ефимов, А. И. Исследование плазменных образований сверхкороны Солнца методом радиозондирования / А. И. Ефимов, В. К. Рудаш // Зарубежная радиоэлектроника. - 2002. - № 9. - C. 28-30.
  • Лукьянцев, Д. С. Математическое моделирование рефракционных эффектов при распространении радиоволн в возмущенной околосолнечной плазме / Д. С. Лукьянцев // Труды XVII Конференции молодых ученых "Взаимодействие полей и излучения с веществом": Секция С. Диагностика естественных неоднородных сред и математическое моделирование. - Иркутск: Ред.-издат. отд. ИСЗФ СО РАН, 2022. - C. 373-375.
  • Станиславский, А. А. Роль эффектов распространения радиоволн в солнечной короне для интерпретации залимбовых всплесков / А. А. Станиславский // Radio Physics and Radio Astronomy. - 2016. - Vol. 21, №. 1. - P. 3-13.
  • An Unusual Solar Burst Ddecameter Wave-Length. 1. Observations / A. I. Brazhenko, V. N. Melnik, A. A. Konovalenko, V. V. Dorovskyy, A. V. Frantsuzenko, H. O.Rucker, M. I. Panchenko, A. A. Stanislavsky // Radio Physics and Radio Astronomy. - 2012. - № 2 (17). - P. 90-105.
  • An Unusual Solar Burst Decameter Vawe-Length. 2.Interpretation / A. I. Brazhenko, V. N. Melnik, A. A. Konovalenko, V. V. Dorovskyy, A. V. Frantsuzenko, H. O.Rucker, M. I. Panchenko, A. A. Stanislavsky // Radio Physics and Radio Astronomy. - 2012. - № 3 (17). - P. 199-206.
  • Chudaev, S. O. Diagnostic of CME Cavity Using Data of Multiwave Measurements of Behind-the-Limb Solar Radio Bursts / S. O. Chudaev, N. T. Afanasiev, D. S. Lukyantsev // St. Petersburg Polytechnic University Journal. Physics and Mathematics. - 2023. - № 1.2 (16). - P. 383-388. EDN: UBMAFD
  • Kravtsov, Yu. A. Geometrical Optics of Inhomogeneous Medium / Yu. A. Kravtsov, Yu. I. Orlov. - Berlin: Springer-Verlag, 1990. - 312 p.
  • Owen, C. J. The Solar Orbiter Solar Wind Analyser (SWA) Suite / C. J. Owen [et.al.] // A & A. - 2020. - № 642. - Article ID: A16. EDN: ZYAYWJ
  • Parker Solar Probe Detects Solar Radio Bursts Related with a Behind-the-Limb Active Region / A. A. Stanislavsky, I. N. Bubnov, A. A. Koval, S. N. Yerin // A & A. - 2021. - Vol. 657. - Article ID: A21. -. DOI: 10.1051/0004-6361/202141984 EDN: PIBKJP
Еще
Статья научная