AbstractIn this paper we confine ou

Abstract
In this paper we confine our attention to the analysis of amplitude and phase data acquired by monitoring VLF/LF radio signals emitted by four European transmitters during a seven-year period (2008–2014). All the data were recorded at a Belgrade site (44.85° N, 20.38° E) by the Stanford University ELF/VLF receiver AWESOME. Propagation of VLF/LF radio signal takes place in the Earth–ionosphere waveguide and strongly depends on ionization level of the D-region, which means that it is mainly controlled by solar conditions. Some results of amplitude and phase variations on GQD/22.10 kHz, DHO/23.40 kHz, ICV/20.27 kHz and NSC/45.90 kHz radio signals measurements at short distances (D

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อIn this paper we confine our attention to the analysis of amplitude and phase data acquired by monitoring VLF/LF radio signals emitted by four European transmitters during a seven-year period (2008–2014). All the data were recorded at a Belgrade site (44.85° N, 20.38° E) by the Stanford University ELF/VLF receiver AWESOME. Propagation of VLF/LF radio signal takes place in the Earth–ionosphere waveguide and strongly depends on ionization level of the D-region, which means that it is mainly controlled by solar conditions. Some results of amplitude and phase variations on GQD/22.10 kHz, DHO/23.40 kHz, ICV/20.27 kHz and NSC/45.90 kHz radio signals measurements at short distances (D<2 Mm) over Central Europe and their interpretation are summarized in this paper. Attention is restricted to regular diurnal, seasonal and solar variations including sunrise and sunset effects on propagation characteristics of four VLF/LF radio signals. We study VLF/LF propagation over short path as a superposition of different number of discrete modes which depends on the variations of the path parameters. Although the solar X-ray flare effects on propagation of VLF/LF radio signals are well recognized on all paths, similarities and differences between them are defined under existing conditions over the paths. Statistical results show that the size of amplitude and phase perturbations on VLF/LF radio signal is in correlation with the intensity of X-ray flux. We present the calculations of electron density enhancements in the D-region caused by different classes of solar X-ray flares during the period of ascending phase and maximum of the solar cycle 24.KeywordsSolar activity; Solar flare response; D-region; VLF; Ionospheric disturbances1. IntroductionThe lowest region of the ionosphere, the D-region, is important as a reflecting layer for the longwave communication and navigation systems. The Very Low Frequency (VLF, 3–30 kHz) and Low Frequency (LF, 30–300 kHz) bands are below the critical frequencies of the D-region. VLF/LF radio waves from transmitters propagate through waveguide bounded by the Earth’s surface and the D-region. This propagation is stable both in amplitude and phase and has relatively low attenuation. VLF/LF radiation tends to reflect from electron densities (strictly conductivities) at altitudes of 70–75 km during daytime and 80–90 km during nighttime. Also VLF/LF radiation is reflected by the conducting Earth’s surface and this means that the radio waves propagate over Earth trapped between the imperfect mirrors of the ground and the ionosphere (Wait and Spies, 1964 and Mitra, 1974). The effective reflection height depends on the ionization levels of the D-region. The lowest region of the ionosphere (<90 km altitude) is formed during quiet conditions primarily by the action of solar Lyman-α radiation (121.6 nm) on nitric oxide. Daytime electron density in this region is about or less than Ne∼108 m−3. During the nighttime the ionization rate drops and recombination processes continue. Even at night there is a sufficient ionization in the lowest region of ionosphere to affect VLF/LF radio signals (Goodman, 2005 and Kelley, 2009).
A range of dynamic phenomena occur in the D-region and cause diurnal and seasonal variations in connection with solar activity (11-year sunspot cycle). The phenomenon such as solar X-ray flare illuminating the daytime ionosphere induces unpredictable effects that are associated with space weather. When the solar X-ray flares appear, the X-ray fluxes suddenly increase and the ones with the appreciable wavelength below 1 nm are able to penetrate down to the D-region and increase the ionization rate there (Thomson et al., Nov. 2001). A lot of work has been done regarding the correlation between X-ray fluxes and VLF perturbations as well as D-region electron density profile (Thomson, 1993, Thomson et al., Nov. 2001 and Žigman et al., 2007). The changes in the conditions of the D-region at these altitudes cause the changes in the received amplitude and phase at the receiver, allowing us to compare experimental observations of received radio signals with the simulations based upon the predicted changes in the D-region to understand what is happening.

2. Data analysis method
2.1. Description of experimental data

In this paper we confine our attention to the analysis of amplitude and phase data acquired by monitoring VLF/LF radio signals emitted by four European transmitters during a seven-year period (2008–2014). This period covers the ascending phase and maximum of the solar cycle 24. All the data were recorded at a Belgrade site (44.85° N, 20.38° E), Serbia by the Stanford University ELF/VLF Receiver Atmospheric Weather Electromagnetic System for Observation Modeling and Education (AWESOME). Narrowband data can be recorded in a continuous fashion, even in case when as many as 15 transmitters are being monitored (Cohen et al., Jan. 2010).

VLF/LF radio signals received at Belgrad

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
ในบทความนี้เรา จำกัด ขอบเขตความสนใจของเราการวิเคราะห์ของความกว้างและเฟสข้อมูลที่ได้มาโดยการตรวจสอบ VLF / LF สัญญาณวิทยุปล่อยออกมาจากเครื่องส่งสัญญาณสี่ยุโรปในช่วงระยะเวลาเจ็ดปี (2008-2014) ข้อมูลทั้งหมดถูกบันทึกไว้ในเว็บไซต์เบลเกรด (44.85 ° N, 20.38 ° E) โดยรับมหาวิทยาลัยสแตนฟอเอลฟ์ / VLF น่ากลัว การขยายพันธุ์ของ VLF สัญญาณวิทยุ / LF จะเกิดขึ้นในท่อนำคลื่นโลกและชั้นบรรยากาศอย่างรุนแรงขึ้นอยู่กับระดับของไอออนไนซ์ D-ภูมิภาคซึ่งหมายความว่ามันจะถูกควบคุมโดยส่วนใหญ่สภาพแสงอาทิตย์ ผลการค้นหาบางของความกว้างและเฟสรูปแบบใน GQD / 22.10 เฮิร์ทซ์ dho / 23.40 เฮิร์ทซ์ ICV / 20.27 เฮิร์ทซ์และสมช. / 45.90 วัดวิทยุเฮิร์ทซ์สัญญาณในระยะสั้น (D <2 มิลลิเมตร) ทั่วยุโรปกลางและการตีความของพวกเขาได้สรุปไว้ในบทความนี้ . เรียนจะมีการ จำกัด เวลากลางวันตามฤดูกาลและพลังงานแสงอาทิตย์รูปแบบปกติรวมทั้งพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกที่มีผลต่อลักษณะการแพร่กระจายของสี่ VLF / LF สัญญาณวิทยุ เราศึกษาการขยายพันธุ์ VLF / LF กว่าเส้นทางที่สั้นที่สุดเท่าที่ซ้อนจำนวนที่แตกต่างกันของรูปแบบไม่ต่อเนื่องซึ่งขึ้นอยู่กับรูปแบบของพารามิเตอร์เส้นทางที่ แม้ว่าผลกระทบ X-ray เปลวไฟพลังงานแสงอาทิตย์ในการขยายพันธุ์ของสัญญาณวิทยุ VLF / LF เป็นที่รู้จักดีในทุกเส้นทาง, คล้ายคลึงและแตกต่างระหว่างพวกเขามีการกำหนดไว้ภายใต้เงื่อนไขที่มีอยู่กว่าเส้นทาง ผลทางสถิติแสดงให้เห็นว่าขนาดของความกว้างและเฟสเยี่ยงอย่างใน VLF / LF สัญญาณวิทยุที่อยู่ในความสัมพันธ์กับความเข้มของรังสีเอกซ์ฟลักซ์ เรานำเสนอการคำนวณของการปรับปรุงความหนาแน่นของอิเล็กตรอนใน D-ภูมิภาคที่เกิดจากการเรียนแตกต่างกันของเปลวสุริยะเอ็กซ์เรย์ในช่วงระยะเวลาของขั้นตอนน้อยไปหามากและสูงสุดของวัฏจักรสุริยะ 24 คำหลักกิจกรรมแสงอาทิตย์; การตอบสนองของเปลวไฟพลังงานแสงอาทิตย์; D-ภูมิภาค VLF; Ionospheric รบกวน1 บทนำภูมิภาคต่ำสุดของชั้นบรรยากาศ, D-ภูมิภาคเป็นสิ่งสำคัญที่สะท้อนให้เห็นถึงชั้นสำหรับการสื่อสารคลื่นยาวและระบบนำทาง ความถี่ต่ำมาก (VLF, 3-30 kHz) และความถี่ต่ำ (LF, 30-300 kHz) วงดนตรีที่อยู่ด้านล่างความถี่ที่สำคัญของ D-ภูมิภาค VLF / LF คลื่นวิทยุจากเครื่องส่งสัญญาณแพร่กระจายผ่านท่อนำคลื่นล้อมรอบด้วยพื้นผิวโลกและ D-ภูมิภาค การขยายพันธุ์นี้มีเสถียรภาพทั้งในความกว้างและเฟสและมีการลดทอนค่อนข้างต่ำ รังสี VLF / LF มีแนวโน้มที่จะสะท้อนให้เห็นจากความหนาแน่นของอิเล็กตรอน (อย่างเคร่งครัดการนำ) ที่ระดับความสูง 70-75 กม. ในช่วงเวลากลางวันและ 80-90 กม. ในเวลากลางคืน นอกจากนี้ยังมีการฉายรังสี VLF / LF จะสะท้อนให้เห็นจากพื้นผิวโลกการดำเนินการและนี้หมายความว่าคลื่นวิทยุเผยแพร่ไปทั่วโลกติดอยู่ระหว่างกระจกที่ไม่สมบูรณ์ของพื้นดินและชั้นบรรยากาศ (Wait and สายลับ 1964 และ Mitra, 1974) สะท้อนความสูงที่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับระดับของไอออนไนซ์ D-ภูมิภาค ภูมิภาคต่ำสุดของชั้นบรรยากาศ (<90 กม. ความสูง) จะเกิดขึ้นในสภาวะที่เงียบสงบเป็นหลักโดยการกระทำของรังสีดวงอาทิตย์ลายแมน-α (121.6 นาโนเมตร) บนไนตริกออกไซด์ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในเวลากลางวันในภูมิภาคนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับหรือน้อยกว่า Ne~108 M-3 ในช่วงเวลากลางคืนลดลงอัตราการไอออไนซ์และกระบวนการรวมตัวกันอีกอย่างต่อเนื่อง แม้ในเวลากลางคืนมีไอออนไนซ์เพียงพอในภูมิภาคต่ำสุดของชั้นบรรยากาศที่จะส่งผลกระทบต่อ VLF / LF สัญญาณวิทยุ (กู๊ดแมน, ปี 2005 และเคลลี่ 2009). ช่วงของปรากฏการณ์แบบไดนามิกที่เกิดขึ้นใน D-ภูมิภาคและก่อให้เกิดรูปแบบรายวันและตามฤดูกาลในการเชื่อมต่อ กับกิจกรรมแสงอาทิตย์ (11 ปีรอบดวงอาทิตย์) ปรากฏการณ์เช่นพลังงานแสงอาทิตย์เปลวไฟ X-ray ส่องสว่างบรรยากาศตอนกลางวันก่อให้เกิดผลกระทบที่คาดเดาไม่ได้ว่ามีความเกี่ยวข้องกับสภาพอากาศพื้นที่ เมื่อแสงอาทิตย์พลุเอ็กซ์เรย์ปรากฏฟลักซ์เอ็กซ์เรย์จู่ ๆ เพิ่มขึ้นและคนที่มีความยาวคลื่นเห็นได้ต่ำกว่า 1 นาโนเมตรมีความสามารถที่จะเจาะลงไปที่ D-ภูมิภาคและเพิ่มอัตราการไอออไนซ์มี (ทอมสัน et al., พ.ย. 2001) จำนวนมากของการทำงานได้รับการดำเนินการเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างฟลักซ์ X-ray และเยี่ยงอย่าง VLF เช่นเดียวกับ D-ภูมิภาครายละเอียดความหนาแน่นของอิเล็กตรอน (ทอมสันปี 1993 ทอมสัน et al., พฤศจิกายน 2001 และซิกแมน et al., 2007) การเปลี่ยนแปลงในเงื่อนไขของ D-ภูมิภาคที่ระดับความสูงเหล่านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในความกว้างที่ได้รับและเฟสที่รับที่ช่วยให้เราเพื่อเปรียบเทียบการสังเกตการทดลองของสัญญาณวิทยุที่ได้รับจากการจำลองขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงที่คาดการณ์ไว้ใน D-ภูมิภาค เข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้น. 2 วิธีการวิเคราะห์ข้อมูล2.1 คำอธิบายของข้อมูลการทดลองในบทความนี้เรา จำกัด ขอบเขตความสนใจของเราการวิเคราะห์ของความกว้างและเฟสข้อมูลที่ได้มาโดยการตรวจสอบ VLF / LF สัญญาณวิทยุปล่อยออกมาจากเครื่องส่งสัญญาณสี่ยุโรปในช่วงระยะเวลาเจ็ดปี (2008-2014) ช่วงนี้ครอบคลุมขั้นตอนการขึ้นและสูงสุดของวัฏจักรสุริยะ 24. ข้อมูลทั้งหมดถูกบันทึกไว้ในเว็บไซต์เบลเกรด (44.85 ° N, 20.38 ° E), เซอร์เบียจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอเอลฟ์ / VLF ผู้รับบรรยากาศอากาศระบบไฟฟ้าสำหรับการสร้างแบบจำลองและการสังเกต การศึกษา (น่ากลัว) ข้อมูล Narrowband สามารถบันทึกในแฟชั่นอย่างต่อเนื่องแม้ในกรณีที่เป็นมากถึง 15 เครื่องส่งสัญญาณที่กำลังถูกตรวจสอบ (โคเฮน et al., มกราคม 2010). VLF / LF สัญญาณวิทยุที่ได้รับ Belgrad