ОБ ОПТИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ В АТМОСФЕРЕ (МОЛНИЙ И TLE) ПРИ

НАБЛЮДЕНИЯХ В НАДИР С ОРБИТЫ ИСЗ.

В. В. Клименко, А. С. Позаненко, А. В. КиселевИПФ РАН, г.Нижний Новгород, ИКИ РАН, г.Москва

Основное содержание

1. Введение.2. О вероятности регистрации вспышек различного типа.3. О детектировании вспышек TLE в надире: - селекция во временной области; - селекция в спектральной области.4. Об оценке эффективной высоты TLE.5. Оценки соотношения сигнал/шум и требования к характеристикам фотометров.6. Основные выводы.

О морфологии явлений и целях экспериментов.

О вероятности.

молнии

Q – bursts (ELF)

o

o

75

75

1 1d)(w o360

0

2 1d)(w

dId)(p

2/1220

1

Io – наклонение орбиты

)(w)(w),(W 21

o360

d)(p

Sato M. et al. “Global distribution of intense lightning discharge and their seasonal variations.” J. Phys. D: Appl. Phys. 2008.

Boccippio D., Williams E., Heckman S. et al. “Sprites, ELF transients, an positive ground strokes”. Science. 2005.

0

0

0

0

o I

I22

0

1oE

I

I

360

0

21EI

d)(w

360

1S

2

Td)(w)(pd)(w)(pS

2

TN

1) Т =1 год =5.256·105 мин SE 1 град2. 1 мин-1

I0 =51.6o

2) Sact ~ 40oх90o ~ 3600 град2

Sobs ~ 2I0 x 360o ~ 36000 град2

SE (100 км)2

nmax~(0.31)10-2 км-2 год-1

(dN/dt)max=nmax·SE(км2) ~30100 год-1

55.1S

S

dt

dN

2

TN

obs

act N 5 год-1

1 – p()

2 – w2()

3 – w1()

4 – W(, )

Chen A.B., Kuo C.-L., Lee Y.-J. et al. “Global distributions and occurrence rates of transient luminous events.” J. of Geophys. Res. 2008. V.113.

The Atmosphere – Space Interactions Monitor (ASIM). Mission Objectives and Science Requirements. 2006. Danish National Space Center.

T = 3 года, N = 211 год-1, SE 1000х1000 км2

N 800 год-1 SE = 800x800 км2

0.13 2.8 мин-1

FORMOSAT-2 (ISUAL) ~ 0.5 мин-1

ELF (Q – bursts) ~ 0.3 мин-1

100х100 км2 N ~ 110 год-1

О детектировании вспышек TLE при наблюдениях в надир

S.A.Cummer et al. Geophys. Res. Lett. 1998

Mende S.B., Chang Y.S., Chen A.B. et al. 2004.

Спектры обратного удара молнии и длинной искры

Оптическая толщина атмосферы в области дальнего УФ

Коэффициент пропускания атмосферы

th thv

*2

2* d)(f)(m

8dvv4)v(fv)v(

N

*q

thm

thth

* expconst)(

Об оценке эффективной высоты TLE

*d

r

**

*

nn

qdt

dn

Gordillo-Vazquez F.J., J. Phys. D: Appl. Phys. (2008)

Мареев Е.А, Клименко В.В. (2007)

rd

r**

1qn

1r1d

2r2d

2

1

2

1

1

1

q

q

I

I

0

0 rd

*6112

6

de

1

q10)стерссмфотон(I

10

4)R(I

ds1

q10)R(I

rd

*6

О соотношении сигнал/шум в различных условиях при наблюдениях в надире

4

)R(B10

стерсмс

фотонI

6

2s

;1

)лк(E10

k

Aстерсмс

фотонI

v42b

GIN sss

GIN FWFbb

expopteff QAG

1TFbbss

ss

Tbs

s

GNII

GI

NNN

NN/S

6~e

IN exp

TT

;лм/)с/фот(1011.4k 15 A1068v

стер104~500

10~ 4

2

s

стер36.0~500

300~

2

FW

)A10~I,10~( 9T

6 2

eff

3exp

opt

см1~A

c10~

1.0~Q

5.0~

ссм105~G 25

A1000F

GOME-2 (2005-2010 г.)[Эксперимент «Альбедо» (Д.Н.Рулев, РКК «Энергия», 2010 г.)]

Основные выводы

1. Одновременная регистрация TLE и TGF может дать ответ на вопрос – участвуют ли убегающие электроны в генерации спрайтов.2. Детектирование TLE лучше производить в дальнем УФ (LBH) и ближнем УФ (2PN2), соотношение

интенсивностей в этих полосах даст сведения об эффективной высоте вспышки.