3.1 A FÖLDMÁGNESES TÉR VIZSGÁLATA*

Átírás

1 3.1 A FÖLDMÁGNESES TÉR VIZSGÁLATA* A Tihanyi Obszervatórium folyamatosan ellátta földmágneses mérési és nemzetközi adatszolgáltatási feladatait. Az óraátlagok előzetes feldolgozása és a bázis kiegyenlítése alapján a mért földmágneses komponensek előzetes évi középértéke Tihanyban az 1985,5 epochára: D = 1 31,3' H = nt, F = nt, Z = nt. Az obszervatórium földmágneses szintjének ellenőrzésére összehasonlító méréseket végeztünk a Hurbanovói (Csehszlovákia) és a Niemegki (NDK) Obszervatóriummal. Az elmúlt tíz évben nyolc obszervatóriummal végeztünk összemérést, a szomszédos közép-európai állomásokkal és a Niemegki Obszervatóriummal kölcsönösen és többször ismételve; két nemzetközi rendezvény keretében pedig a rendszeres adatcserében részt vevő számos európai állomás részvételével mértünk (1980: Niemegk, 1984: Hurbanovo). E mérések alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy az obszervatóriumi hálózat adatai eltérő működési feltételek, heterogén műszerpark és méréstechnika következtében akár néhány tized ezreléket is elérő mértékben eltérnek egymástól. Az obszervatóriumi óraátlag-adatsor áttekintő feldolgozása keretében spektrális vizsgálatokat végeztünk a frekvencia-tartománybeli analízis módszertani kérdéseire vonatkozóan (94. ábra). A feldolgozás során a helyi adatok alapján olyan jelkiválogatást végeztünk, amely jellegzetes, fizikailag értelmezhető frekvenciamenethez kapcsolódik és a több évtizedes adatrendszerben szignifikánsan jelentkezik. Vizsgáltuk az adatsorok spektrumainak értelmezhetőségét, az aliasing és az ablakfüggvények hatását, az optimális adathosszt, a tényleges frekvenciák felismerhetőségét (95. ábra). Megállapítottuk, hogy az integrálás- * Hegymegi L., Körmendi A., Lomniczi T., S zabó Z. 9* 131

2 sal előállított adatrendszer feldolgozása az S4 leválasztáson túl nem igényel feltétlenül előszűrést, sűrűbb mintavételezésből származó adatsorokkal összevetve az óraátlag-adatsor spektrumát az aliasing kevéssé torzítja. Az átlagos vihartevékenységet (2-4 napot) néhányszor lefedő időablakokra számolt spektrumok követhető csúcsokat adnak a néhány órás és egy napos periódusidő közti intervallumban. A K-számokhoz hasonlóan helyi háromórás indexeket képeztünk a horizontális térintenzitás óraátlag-adatsorából, a rekurzív szűréssel feltárt nyugodt napi menet (S<t) leválasztásával (96. ábra). Az eljárás célja egyrészt a digitális állomások indexmeghatározásának automatizálása, másrészt az általánosan használt K-számokkal szemben olyan háborgatottsági indexek meghatározása, amelyek a vihar szerkezetének lokális eltéréseire kellően érzékenyek. Vizsgálataink szerint a planetáris háborgást követő szubviharokról az új indexek a hagyományos K-számoknál jobb szerkezeti képet adnak. Eljárás készült a szférikus sorfejtésen alapuló 1GRF 1980 földmágneses referenciatér meghatározására, s megkezdtük alaphálózat-méréseink és a nemzetközi használatra ajánlott normáltér eltéréseinek analízisét. Eddigi vizsgálataink alapján megerősíthetjük azt a mások által is publikált észrevételt, hogy a modell az elmúlt évtized tér változatának extrapolálásával lényegesen túlbecsülte a lelassult szekuláris változást, s így nt többletet ad az intenzitáskomponensekben. 94. ábra. Analóg H regisztrátum 5 napos időablakára, különböző átlagolási intervallummal és mintavételi közzel képzett adatsorok spektrumrészletei, az óraátlag spektrum Nyquist intervallumában / periódusidők, órában; n bemenő adathossz; dt átlagolási és mintavételi intervallum, órában Fíg. 94. Spectrum details of the analog H record formed with various averaging intervals and sampling rates for a 5 days long window in the Nyquist interval of the spectrum of hourly means / period time, in hours; n length of input series; dt averaging and sampling interval in hours Puc. 94. Части спектра, выраженные в интервала Найквиста спектра среднечасовых значений для аналоговой Н записи при пятидневном окне времени с различными интервалами осреднения и взятиями проб / периоды, соответствующие частотам (в часах); п длина введенной серии; dt интервал осреднения и изъятия пробы (в часах) 1 3 2

3 133

4 95. ábra. Négyszög ablak (vékony vonal) és Hamming-ablak (vastag vonal) alkalmazásának hatása az óraátlagokból képzett spektrumokra a) A nyers adatsor spektruma b) A z a) ábra időszakára Sq szűréssel előkészített adatsor spek truma / periódusidők, órában; n bemenő adathossz; dt átlagolási és mintavételi intervallum, órában Fig. 95. Effect of using square window (thin line) and Hamming window (thick line) on spectra of hourly means a) spectrum of raw data set b) spectrum of the data set calculated by Sq filtering for the period of figure a) f period time in hours; n length of input series; dt averaging and sampling interval, in hours Puc. 95. Влияние использования прямоугольного окна (тонкая линия) и окна Хамминга (толстая линия) на спектр, полученный из среднечасовых значений a) спектры серии первичных данных; b) спектр, полученный из серии интервала времени, показанной на рис. а) после Sq филтрации / периоды, соответствующие частотам (в часах); п длина введенной серии; dt интервал осреднения и изъятия пробы в часах 134

5 Fig hour-indices computed from hourly means of horizontal field intensities a) Preparing the input data set for determination of indices H input data array; d local Dst obtained by separating Sq; q the removed Sq. Scale at the beginning of the curves: 10 nt b ) Comparison of traditional A^-numbers determined manually from the data set of figure 96/a and the local indices (&). Units of indices are shown at the beginning of the curves. Scale of horizontal axis is in units of one day Puc. 96. Индексы в трех измерениях, полученные по серии почасовых средних данных по горизонтальной напряженности поля a) Сопоставлен ие входной серии данных для получения индексов Н введенная серия данных; d местный Dst полученный после отделения Sq; q убранный ход невозмущенных дней. Участок прямой в начале кривых означает 10 нт b) Сравнение местных индексов (к) и традициональных трехчасовых индексов. Участок прямой в начале кривых означает единицу изображенных индексов. Горизонтальная ось везде имеет однодневное деление