Специфической особенностью этих азимутальных распределений является очень высокая стабильность расположения максимумов W(A) относительно оси направлений. В течение суток могут наблюдаться изменения уровня максимумов и даже их исчезновение, однако, временные изменения в их угловом положении очень малы. Здесь азимутальные распределения за 15 февраля 1991 г. построены в координатах азимут, время и W(A). Направления на север, восток, юг, запад помечены вдоль абсциссы, метки вдоль ординаты соответствуют 6-часовым интервалам времени. Как можно видеть, максимумы в распределениях W(A) занимают одни и те же угловые положения в течение всего дня, в то время как их амплитуда существенно изменяется.
Азимутальная стабильность еще более заметна на длительных интервалах времени,(см. данные с 14 по 17 февраля, приведенные на Рис.3.13). Данные на этом рисунке представлены в том же виде, что и на Рис.3.12., только каждая кривая соответствует азимутальному распределению источников, усредненному за четырехчасовой период. Результаты четырех последовательных суток показаны вместе с датами.
Из приведенных графиков видно, что основная часть потока атмосфериков сосредоточена в секторах, охватывающих континентальные и островные области, а в течение суток происходит перераспределение активности между ними. Чтобы оценить динамику активности мировых грозовых центров, была проведена обработка данных, с помощью которой общий поток был разделен по этим секторам и парциальные значения потока представлены на обзорных графиках 3.7 а-ж наряду с общим потоком (Общий) кривыми, помеченными соответственно Африка, Америка, Азия, Мадагаскар. В нижней части этих рисунков изображены графики вариаций азимутов, указывающих направление на центры тяжести азимутальных распределений, ограниченных соответствующими секторами и их среднеквадратичных отклонений.
3.6 Интерпретация полученных результатов
Результаты морских измерений убедительно показывают, что глобальная грозовая активность порождена источниками, которые располагаются на суше, при этом доминирующая роль в формировании электромагнитного фона в изучаемом диапазоне частот переходит от одного континентального грозового центра к другому, "перепрыгивая" через океаны. Физически эти результаты не соответствуют модели единого движущегося планетарного грозового центра, представление о котором явилось результатом анализа данных по шумановским резонансам [8].
Дополнительная информация об источниках была получена за счет движения приемного пункта. Навигационные данные позволяют вычислить суточные изменения положения судна, которые в совокупности с измерениями азимутов прихода атмосфериков могли бы дать оценку размера площади, где сконцентрированы континентальные грозы.
Результаты такого анализа, которые были выполнены по данным, полученным в окрестности Мыса Доброй Надежды, представлены на Рис.3.14. В течение этого времени от суток к суткам происходило существенное изменение наблюдаемых азимутов прихода атмосфериков, вызванное движением пункта наблюдения. В целом, измеренные профили углов прихода интерпретировать весьма затруднительно. Оказалось, что гораздо проще сравнить вычисленные пеленги Мадагаскарских, Африканских и Американских источников с экспериментальными результатами. Кривые на Рис.3.14. были вычислены с помощью формул сферической тригонометрии [6] для координат компактных грозовых центров, которые взяты из Справочника по геофизике [34] и приведены в Табл.3.6.1. Точки и стрелки представляют собой результаты измерений и демонстрируют хорошее согласие с рассчитанными кривыми.
Табл.3.6.1. Координаты основных грозовых центров из Справочника по геофизике [34].
---------------------------------------
Название Март Апрель
---------------------------------------
Мадагаскар 18 S48 E15 S48 E
Африка11 S 35 E 8 N 7 W
5 N 6 W 7 N 8 E
1 S32 E
1 S55 W
Америка не учитыв. 17 S57 W
8 S62 W
---------------------------------------]
Данные, полученные на достаточном удалении от африканского континента оказалось интерпретировать гораздо легче. На участках маршрута судна 14-17 февраля и 12-15 марта, были получены оценки среднего направления на африканский центр грозовой активности (Рис.3.11.) Для февральского периода среднее значение равно А =260 , для марта оно составило А = 265 . Поскольку проекция данных участков на меридиональное сечение континента составила приблизительно 15 , оценка смещения областей грозовой активности с юга на север в Африке за указанный месячный период, охвативший смену сезона, дает величину около 1500 км, что находится в хорошем соответствии с климатологическими данными [34].
3.7 Основные результаты и выводы главы
Результаты измерений и анализа данных, проведенные в настоящей главе, позволяют сделать следующие выводы:
1. Разработана и апробирована методика определения пеленгов импульсных сигналов, основанная на вычислении средних компонент вектора Умова-Пойнтинга во временном представлении, позволившая провести измерения азимутальных распределений и вариаций интенсивности потока СДВ-атмосфериков с помощью аналого-цифрового комплекса в реальном масштабе времени при интенсивности потока до 6000 событий в час.
2. Длительные непрерывные морские измерения показали, что основной вклад в мировую грозовую активность дают континентальные и островные мировые грозовые центры.
· Вариации интенсивности потока СДВ-атмосфериков N(t) хорошо коррелируют по времени с максимальной активностью известных мировых грозовых очагов.
· Азимутальные распределения СДВ-атмосфериков W(A) согласуются с вариациями потока N(t) и интерпретируются той же моделью континентальных источников.
· По сезонным измерениям пеленгов W(A) отмечен сезонный дрейф африканских грозовых источников с юга на север, что согласуется с геофизическими данными, измерена его величина: 1500 км. за период с февраля по март.
· Все данные о континентальных грозах хорошо интерпретируются и в том случае, когда смещение приемника относительно источника является существенным.
3. Результаты морских измерений показывают, что глобальная грозовая активность может рассматриваться, как порожденная источниками, расположенными на суше в континентальных грозовых центрах. Доминирующая роль в глобальной грозовой активности переходит от одного грозового центра к другому, "перепрыгивая" через океаны, вслед за движением границы день - ночь (терминатора).
4. Сопоставление суточных вариаций интенсивности потока атмосфериков и уровня шума в СНЧ диапазоне, (по результатам измерений вблизи южной оконечности Африки) указывает на линейную связь между ними. Данное обстоятельство может быть использовано для оценки уровня поля на СНЧ с помощью простой методики счета СДВ-атмосфериков.