Nghiên cứu nhiễu loạn lớp D tầng điện ly ở vùng vĩ độ thấp - trung bình do bùng nổ sắc cầu mặt trời

Sóng vô tuyến tần số rất thấp (Very Low Frequency, VLF) từ các trạm phát VLF có thể lan truyền trong ống dẫn sóng giữa Trái đất – tầng điện ly (Earth-ionosphere waveguide, EIWG). Khi bùng nổ sắc cầu Mặt trời xuất hiện, lớp D gây nhiễu tín hiệu VLF.

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 4, 2019 47 NGHIÊN CỨU NHIỄU LOẠN LỚP D TẦNG ĐIỆN LY Ở VÙNG VĨ ĐỘ THẤP TRUNG BÌNH DO BÙNG NỔ SẮC CẦU MẶT TRỜI STUDY OF THE D-REGION IONOSPHERE DISTURBANCES IN LOW-MID LATITUDES DUE TO SOLAR FLARES Lê Minh Tân Trường Đại học Tây Ngun; tantaynguyen82@yahoo.com Tóm tắt - Sóng vơ tuyến tần số thấp (Very Low Frequency, VLF) từ trạm phát VLF lan truyền ống dẫn sóng Trái đất – tầng điện ly (Earth-ionosphere waveguide, EIWG) Khi bùng nổ sắc cầu Mặt trời xuất hiện, lớp D gây nhiễu tín hiệu VLF Phân tích nhiễu loạn tín hiệu VLF/19,8 kHz từ North West Cap, Australia ghi Trường Đại học Tây Nguyên (12,65oN, 108,02oE), Việt Nam Dunedin (45,78oS, 170,47oE), New Zealand để nghiên cứu nhiễu loạn lớp D vùng vĩ độ thấp trung bình Kết cho thấy, thay đổi biên độ/ pha nhiễu loạn thông số Wait (độ cao phản xạ h’ gradient mật độ điện tử β) hàm sigmoid cường độ tia X cực đại Sự tăng β theo cường độ tia X vùng vĩ độ trung bình nhanh so với vùng vĩ độ thấp Sự tăng β vùng vĩ độ trung bình cịn có đóng góp đáng kể tia vũ trụ vào ion hóa lớp độ cao 50 – 65 km Abstract - The radio waves at the Very Low Frequency (VLF) from the VLF transmitters can propagate in the Earth-ionosphere waveguide (EIWG) When solar flares occur, the D-region ionosphere induces disturbances of the VLF signals Analyzing the perturbations of the VLF/19.8 kHz signal from North West Cap, Australia recorded at Tay Nguyen University (12.65oN, 108.02oE), Vietnam and Dunedin (45.78oS, 170.47oE), New Zealand to study the disturbances of the lowmid latitude D-region ionosphere The results reveal that the variations of amplitude/phase and Wait’s parameters (reflection height h’ and electron density gradient β) are as the sigmoid function of the peaks of X-ray flux The increase of β via X-ray intensity in mid-latitude region is faster than that in low-latitude region The increase in β at the mid-latitude D region is also significantly contributed by ionization at the altitudes of 50–65 km as a result of galactic cosmic rays Từ khóa - Tín hiệu VLF; bùng nổ sắc cầu Mặt trời; lớp D tầng điện ly; độ cao phản xạ; gradient mật độ điện tử Key words - VLF signal; solar flares; D-region ionosphere; reflection height; electron density gradient Đặt vấn đề Năng lượng cao xạ từ Mặt trời (các xạ gồm tia tử ngoại, tử ngoại cực mạnh, tia X xạ hạt), tia vũ trụ làm ion hóa nguyên tử chất khí tầng điện ly sinh điện tử tự hạt mang điện tích dương Tầng điện ly phân thành lớp chính: D, E F Lớp D lớp thấp tầng điện ly Lớp D tầng điện ly có vai trị quan trọng thơng tin liên lạc, định vị sóng dài hấp thụ sóng vô tuyến tần số cao [1] Với độ cao 60 – 90 km, lớp D cao kinh khí cầu thấp vệ tinh hoạt động quan trắc Mật độ điện tử lớp D thấp làm hạn chế kết đo đạc máy thăm dò thẳng đứng tầng điện ly radar Có thể quan trắc lớp D tên lửa phương pháp hạn chế thời gian khơng gian quan trắc [1] Lớp D làm vai trị biên dẫn phía ống dẫn sóng Trái đất - tầng điện ly (Earth-ionospherewaveguide, EIWG) phản xạ sóng tần số cực thấp (extremely low frequency, ELF; - 3000 Hz) sóng tần số thấp (very low frequency, VLF; 30 kHz) Sóng ELF/VLF phát từ phóng điện sét phát từ trạm phát người lắp đặt chúng lan truyền xa hàng nghìn km EIWG [2, 3] Những năm gần đây, nhà khoa học sử dụng kỹ thuật ghi sóng ELF/VLF để quan trắc lớp D cách hiệu Bùng nổ sắc cầu Mặt trời (BNSCMT) định nghĩa biến đổi đột ngột, nhanh chóng mãnh liệt độ chói sáng Sắc cầu hay Nhật hoa BNSCMT xảy lượng từ trường khí Mặt trời (MT) đột ngột tăng, xạ phát tồn quang phổ điện từ, từ sóng vơ tuyến đến tia X, tia Gamma Năng lượng xạ tương đương với hàng triệu bom hydro nổ lúc BNSCMT xảy lúc thường tỉ lệ thuận với xuất vết đen Mặt trời Cường độ tia X từ MT (IX) đo vệ tinh GOES (Geostationary operational environmental satellite) Căn vào cường độ, BNSCMT chia thành lớp đặc trưng cho mức độ khác nhau, gồm lớp B (10 -7 W/m2  IX < 10-6 W/m2), C (10-6 W/m2  IX < 10-5 W/m2), M (10-5 W/m2  IX < 10-4 W/m2) X (IX  10-4 W/m2) Ở lớp người ta chia làm 10 cấp cấp 10 loại thấp tương đương với cấp loại liền trên: C10 = M1, M10 = X1, riêng loại X có 10 [1] Trong điều kiện bình thường, vào ban ngày, dịng tia X từ MT có tác dụng ion hóa nhỏ đến lớp D Tuy nhiên, có BNSCMT, dịng tia X trở thành nguồn ion hóa lớp Tia X (bước sóng nm) có tác dụng tăng tốc độ ion hóa phân tử O2 N2, làm tăng mật độ điện tử lớp D Điều làm tăng hấp thụ sóng vơ tuyến làm dần sóng ngắn tạo nhiễu vơ tuyến băng rộng nhiễu cộng hưởng trực tiếp với sóng tần số cao Nhiễu loạn cịn gọi nhiễu loạn đột tầng điện ly [1, 4] Trong tháng năm 2007, Kumar khảo sát ảnh hưởng BNSCMT lên sóng VLF lan truyền từ trạm phát đến Suva (18,08oS, 178,3oE), Fiji Kết cho thấy, tăng biên độ sóng VLF có mối quan hệ với cường độ tia X gần với dạng hàm logarit Đỉnh biên độ pha VLF xuất sau đỉnh cường độ tia X với thời gian trễ khoảng 2-4 phút Khoảng thời gian trễ cần thiết cho q trình tái hợp ion hóa để hồi phục lại cân tác dụng xạ tia X [5] Năm 2011, Basak Chakrabarti phân tích 22 kiện BNSCMT từ lớp C1.5 đến M9.31 sử dụng sóng VLF/19,8 kHz từ trạm NWC đến Sitapur (22,45°N, 87,75°E), Ấn Độ với góc thiên đỉnh khoảng 14 - 33 Kết cho thấy, thời gian trễ có xu hướng giảm cường độ tia X tăng [6] Ngồi ra, có số cơng trình nghiên cứu phản ứng lớp D với BNSCMT 48 Lê Minh Tân thông qua nghiên cứu biến đổi thông số Wait: độ cao phản xạ ống dẫn sóng h’và gradient mật độ điện tử  [7, 8, 9] Khảo sát lớp D Suva, Kumar cộng thấy tăng  giảm h’ cường độ tia X tăng giai đoạn MT hoạt động yếu xảy mạnh mẽ giai đoạn MT hoạt động trung bình [10] Các nghiên cứu chưa có so sánh thay đổi biên độ, pha thông số h’,  vùng vĩ độ khác điều kiện có BNSCMT giai đoạn quan trắc Hơn nữa, chưa có cơng trình lý giải thấu đáo nguyên nhân khác phản ứng lớp D vĩ độ khác với BNSCMT Trong báo này, nhóm tác giả phân tích thay đổi biên độ pha tín hiệu NWC/19.8 kHz lan truyền từ North West Cap (21,8oS, 114,2oE), Australia đến Trường Đại học Tây Nguyên (TNU) (12,65oN, 108,02oE), Việt Nam Dunedin (DND) (45,78oS, 170,47oE), New Zealand từ tháng - 12 năm 2013 để đánh giá mối quan hệ biến đổi biên độ, pha sóng VLF, thơng số Wait (h’, ) với cường độ tia X có BNSCMT Từ so sánh phản ứng lớp D với BNSCMT vùng vĩ độ thấp vùng vĩ độ trung bình Thiết bị ghi tín hiệu VLF Để thu nhận tín hiệuVLF, nhóm tác giả sử dụng máy thu UltraMSK lắp đặt Trường Đại học Tây Nguyên gồm có phận chính: ăng-ten ELF/VLF, khuếch đại chứa lọc thông dải, hộp đấu nối, card âm thanh, máy thu GPS tạo xung PPS (pulse per second), máy vi tính (PC), phần mềm UltraMSK ghi số liệu Chi tiết máy thu công bố cơng trình [11] Sơ đồ khối máy thu trình bày Hình vào tương tự đầu số Nó cung cấp 24 bit liệu âm số chất lượng cao tần số lấy mẫu lên đến 96 kHz Phần mềm UltraMSK ghi liệu với độ phân giải Hz tập tin liệu có “txt” Máy tính đồng thời gian quốc tế với độ xác +/- 500 ms giao thức đồng thời gian mạng Máy vi tính phần mềm hoạt động hệ Linux Tốc độ lấy mẫu ADC card âm chuẩn với PPS GPS Hình Bản đồ biểu diễn đường truyền sóng NWC-TNU NWC-DND Nhóm tác giả quan tâm phân tích tín hiệu NWC theo đường truyền từ NWC đến TNU băng qua xích đạo từ (gọi tắt đường truyền NWC-TNU) đường truyền sóng từ NWC đến DND (45,78oS, 170,47oE), New Zealand (đường truyền NWC-DND) Đường truyền NWC-DND qua nhiều kinh tuyến nằm phần lớn vùng điện ly vĩ độ trung bình Hình đồ biểu diễn hai đường truyền sóng NWC đến TNU DND Số liệu ghi DND lấy [13] Hình Sơ đồ khối máy thu UltraMSK Ăng-ten máy thu gồm hai cuộn dây hình tam giác vng cân đặt vng góc có cạnh đáy 2,6 m Một cuộn dây có bề mặt hướng Bắc – Nam, cuộn cịn lại có bề mặt hướng Đơng –Tây Mỗi cuộn dây gồm vòng dây làm đồng Mặt phẳng ăng-ten vng góc hướng Bắc-Nam nhạy với sóng VLF từ trạm phát nhiều nơi giới, mặt phẳng ăng-ten vng góc hướng Đông-Tây nhạy với xung ‘sferic’ phát từ phóng điện sét [7, 12] Các tín hiệu từ ăng-ten khuếch đại khuếch đại đặt gần ăng-ten truyền qua cáp đồng trục dài 150 m đến phận thu nhận lưu trữ số liệu Tín hiệu từ ăng-ten qua biến áp cách li 1:1 để cách li mass máy tính mass khuếch đại trước đưa vào card âm Tín hiệu ELF/VLF từ khuếch đại số hóa ADC (analog to digital converter) card âm M-audio delta Card âm có hộp đấu nối lỗ cắm jăck mono 6,5 mm Card âm cài vào khe cắm PCI mở rộng board máy tính Trên hộp đấu nối có đầu Hình Biên độ pha tín hiệu VLF/19.8 kHz ghi nhận TNU (a) DND (b) ngày 5/5/2013 Hình biểu diễn thay đổi ngày – đêm biên độ pha tín hiệu NWC hai đường truyền Các mũi tên màu đỏ tăng biên độ pha sóng VLF có BNSCMT cịn mũi tên màu xanh giảm biên độ pha sóng VLF giai đoạn chuyển tiếp ngày ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 4, 2019 đêm Phản ứng sóng VLF với BNSCMT xuất thời gian ban ngày P  Pp  Pq (1) A  Ap  Aq (2) Để tính thơng số h’, β, giá trị P A cộng với biên độ (Asq) pha (Psq) mô điều kiện bình thường chương trình LWPC (Long Wave Propagation Capability): Psp  Psq  P (3) Asp  Asq  A (4) Hình 4, biểu diễn biến đổi biên độ tín hiệu NWC ghi TNU từ 0:30 – 2:30 UT ngày 5/5/2013 (đường nét đậm) Biên độ ngày yên tĩnh (đường chấm – nét đứt) biểu diễn để so sánh với biên độ nhiễu loạn Pha tín hiệu NWC thường xun có tượng thăng giáng mạnh nên khó xác định giá trị trung bình pha ngày yên tĩnh Do đó, số trường hợp, chấp nhận gần đúng, P hiệu giá trị cực đại pha nhiễu loạn giá trị pha ban đầu trước xảy nhiễu loạn Phần mềm GetData Graph Digitizer sử dụng để lấy tọa độ điểm biên độ - thời gian ảnh biểu diễn biên độ pha sóng VLF Hình Trên giao diện phần mềm, cách nhấn chuột vào điểm cần quan tâm, tọa độ (x, y) điểm ghi tự động vào tập tin có ‘txt’ Từ đó, lấy giá trị A, P Sau đó, tính tốn giá trị Psp vàAsp theo (3) (4) Ne (h)  1,43 10 exp(0,15h ') (5)  exp  (   0,15)(h  h ')  Kết nghiên cứu thảo luận 4.1 Sự thay đổi biên độ pha tín hiệu NWC có bùng nổ sắc cầu Mặt trời Để tránh ảnh hưởng hồng bình minh lên thay đổi biên độ pha tín hiệu NWC có BNSCMT ghi TNU DND, kiện tăng biên độ pha thời điểm mà góc thiên đỉnh nhỏ 65 o quan tâm phân tích Bảng trình bày 25 kiện BNSCMT từ lớp C1.2 đến X3.2 ghi đồng thời máy thu UltraMSK TNU DND từ tháng -12 năm 2013 Trong 25 kiện BNSCMT, có 17 trường hợp pha tín hiệu NWC sử dụng để so sánh có trường hợp pha tín hiệu NWC bất ổn định Đối với đường truyền NWC-TNU, kiện BNSCMT lớp C1.2 – X3.2 ghi nhận Biên độ tăng từ 0,75 dB đến 3,90 dB Pha thay đổi từ 14,1 o– 106,1o Phần lớn đỉnh biên độ tín hiệu VLF xuất sau đỉnh cường độ tia X (thời gian trễ t = tX - tA) từ 19 - 407 giây (0,2 – 6,7 phút) Đối với đường truyền NWC-DND, biên độ tăng từ 0,59 dB đến 5,43 dB Pha thay đổi từ 9,5o – 140,2o Các đỉnh biên độ tín hiệu VLF xuất sau đỉnh cường độ tia X từ - 267 giây (0,2 – 4,5phút) A (dB) Phương pháp xử lý số liệu Đo biên độ pha sóng VLF điều kiện yên tĩnh (Pq, Aq) điều kiện nhiễu loạn (Pp, Ap) Từ đó, giá trị biên độ nhiễu loạn (A), pha nhiễu loạn (P) tính sau [8, 9]: 49 TNU DND Hill Fit of TNU Hill Fit of DND a) a) 1E-6 1E-5 1E-4 IX(W/m ) 1E-3 160 140 120 o P ( ) 100 TNU DND Hill Fit of TNU Hill Fit of DND b) 80 60 40 20 1E-6 Hình Sự thay đổi biên độ pha tín hiệu NWC có BNSCMT từ 0:30 – 2:30 UT ngày 5/5/2013 Sử dụng chương trình mơ LWPC để tính tốn thơng số điện ly điều kiện nhiễu loạn BNSCMT Thông số đầu vào Aspvà Psp sử dụng cho chương trình LWPC để tính thơng số h’,  điều kiện điện ly nhiễu loạn Sau sử dụng cơng thức để tính mật độ điện tử độ cao xác định h mơ hình Wait Spies [14]: 1E-5 1E-4 IX (W/m ) 1E-3 Hình Biểu diễn biên độ nhiễu loạn (a), pha nhiễu loạn (b) tín hiệu VLF theo cường độ cực đại tia Xquan sát TNU DND Các đường khớp đồ thị hàm sigmoid cho số liệu ghi TNU DND đường liền nét đường đứt nét – chấm Từ Hình 5, với đường khớp hàm cho biên độ pha, nhận xét rằng, biên độ pha nhiễu loạn có quan hệ hàm sigmoid với cường độ cực đại tia X Sự thay đổi biên độ pha sóng VLF đường truyền NWC-DND mạnh mẽ đường truyền NWC-TNU, 50 Lê Minh Tân 400 TNU DND 350 300 t (s) đặc biệt kiện BNSCMT với cường độ lớn (lớp M X) Từ Hình 6, thời gian trễ có xu hướng giảm phía lớp BNSCMT cao (BNSCMT lớp X) Kết phù hợp với kết nghiên cứu Venkatesham Singh [15] Các tác giả tìm thấy thời gian trễ ứng với BNSCMT lớp X thấp so với trường hợp BNSCMT lớp C Trong 12 kiện BNSCMT tương ứng với lớp C1.2 đến X3.2, có 10 kiện mà thời gian trễ ghi DND thấp so với thời gian trễ ghi TNU (Hình 6) Điều thấy, sóng VLF đường truyền NWC-DND (nằm vùng vĩ độ thấp) phản ứng nhạy so với đường truyền NWC-TNU (nằm vùng vĩ độ trung bình) 250 200 150 100 50 10 11 12 Hình So sánh thời gian trễ theo lớp BNSCMT quan sát TNU DND Bảng Thống kê thời điểm xuất cực đại cường độ tia X (tX), cực đại biên độ VLF (tA), thay đổi biên độ pha sóng VLF số kiện BNSCMT Ngày Lớp 5/5 14/5 15/5 18/5 7/7 14/8 13/10 15/10 22/10 24/10 24/10 25/10 26/10 27/10 3/11 7/11 7/11 8/11 10/11 15/11 23/11 7/12 21/12 25/12 31/12 C8.0 X3.2 X1.2 C6.0 C1.2 C5.0 M1.7 C9.5 M1.0 C9.4 M9.3 M2.9 M2.3 C4.3 M4.9 C4.1 M2.3 X1.1 X1.1 M1.0 M 1.1 M1.2 C3.5 C4.7 C5.6 tX (UT) 0:49:49 1:11:52 1:48:34 3:45:29 2:10:34 0:31:05 0:43:49 5:07:25 0:22:00 5:59:21 0:30:02 3:02:28 6:06:44 3:30:42 5:22:58 1:53:16 3:40:29 4:25:55 5:14:28 2:29:45 2:32:00 7:29:49 3:03:27 6:39:05 2:39:57 TNU tA (UT) 0:53:11 1:07:45 1:43:21 3:49:45 2:13:45 0:32:31 0:44:08 5:08:54 0:23:25 6:01:45 0:30:58 3:01:10 6:07:52 3:33:41 5:22:50 2:00:03 3:41:05 4:24:58 5:13:00 2:31:10 2:35:29 7:30:23 3:04:16 6:41:17 2:42:12 tX (UT) 1,82 3,90 2,93 1,13 0,88 2,20 1,79 1,42 1,70 0,75 3,33 2,35 2,41 1,21 2,30 1,11 2,47 2,72 3,38 1,48 1,43 1,81 0,92 0,97 1,09 4.2 Sự thay đổi thông số Wait mật độ điện tử có bùng nổ sắc cầu Mặt trời Hình 7, mơ tả so sánh thông số Wait điều kiện BNSCMT quan sát hai trạm Ở Hình 7, đường màu đỏ liền nét đường khớp đồ thị cho số liệu ghi TNU màu nâu chấm - nét đứt biểu diễn đường khớp đồ thị (dạng hàm sigmoid) cho số liệu DND Tại TNU, chuỗi BNSCMT lớp C – X, h’ giảm từ 71,5 – 60,6 km, β tăng từ 0,32 – 0,49 km-1, DND, h’ giảm từ 72,77 – 61,22 km, β tăng từ 0,32 – 0,60 km-1 Hình 8, biểu diễn tăng mật độ điện tử (đã tính tA (UT) 35,0 106,1 101,4 36,1 18,6 47,4 37,6 35,7 69,7 77,1 63,9 25,2 76,8 56,4 100,0 43,6 14,1 28,7 27,6 tX (UT) 0:49:49 1:11:52 1:48:34 3:45:29 2:10:34 0:31:05 0:43:49 5:07:25 0:22:00 5:59:21 0:30:02 3:02:28 6:06:44 3:30:42 5:22:58 1:53:16 3:40:29 4:25:55 5:14:28 2:29:45 2:32:00 7:29:49 3:03:27 6:39:05 2:39:57 DND tA (UT) 0:50:3 1:9:25 1:43:19 3:46:1 2:13:50 0:32:17 0:34:8 5:6:44 0:22:9 6:1:13 0:30:38 3:0:48 6:6:27 3:31:29 5:22:52 1:57:43 3:40:55 4:23:8 5:12:3 2:29:24 2:30:13 7:28:47 3:2:25 6:41:31 2:39:49 tX (UT) 3,25 5,43 4,60 2,97 0,59 2,88 2,38 2,95 1,86 1,84 3,37 1,90 3,33 1,22 2,97 1,84 2,04 2,87 2,87 1,77 2,18 2,14 0,95 1,43 1,53 tA (UT) 47,6 140,2 124,1 38,0 9,5 29,9 62,4 56,2 65,3 24,5 73,2 36,6 96,6 74,8 113,1 66,7 16,3 23,1 35,4 logarit theo số 10) theo cường độ tia X cực đại quan sát TNU DND độ cao 74 km Các đường màu đỏ (nét liền) màu đen (nét đứt – chấm) biểu diễn đường khớp đồ thị hàm sigmoid cho số liệu ghi hai trạm Trong kiện BNSCMT lớp C1.2 ngày 7/7/2013, độ cao 74 km, mật độ điện tử tăng đến 544 e/cm3 kiện BNSCMT lớp cao X3.2 ngày14/5/2013, mật độ điện tử tăng lên đến 1,54.105 e/cm3 Trong DND, BNSCMT lớp C1.2 vàX3.2 làm tăng mật độ điện tử đến 319 e/cm3 4,62.105 e/cm3 Nhìn chung, chuỗi BNSCMT lớp M – X, mật độ điện tử vùng vĩ độ trung bình tăng nhanh so với vùng vĩ độ thấp ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 17, NO 4, 2019 74 72 TNU DND Hill1 Fit of TNU Hill1 Fit of DND a) h' (km) 70 68 66 64 62 60 1E-6 0.60 0.55 1E-5 1E-4 IX (W/m ) TNU DND Hill1 Fit of TNU Hill1 Fit of DND 1E-3 b) -1 (km ) 0.50 0.45 0.40 1E-5 1E-4 IX (W/m ) 1E-3 Hình Sự thay đổi thơng số Wait BNSCMT quan sát TNU DND 6.0 5.5 log10(Ne) 5.0 TNU DND Hill1 Fit of TNU Hill1 Fit of DND 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 1E-6 ly khu vực vĩ độ thấp trung bình điều kiện có BNSCMT Với 25 kiện nhiễu loạn tín hiệu NWC phân tích, kết thu sau: Sự thay đổi biên độ, pha nhiễu loạn tín hiệu NWC, thơng số Wait, mật độ điện tử có quan hệ hàm sigmoid với cường độ cực đại tia X Khi cường độ tia X tăng BNSCMT, biên độ pha tín hiệu NWC quan sát vùng vĩ độ trung bình tăng nhanh so với vùng vĩ độ thấp Sự tăng gradient mật độ điện tử theo cường độ cực đại tia X ghi nhận vùng vĩ độ trung bình nhanh so với vùng vĩ độ thấp Nhìn chung, lớp D vùng vĩ độ trung bình phản ứng nhạy so với vùng vĩ độ thấp Sự tăng tốc độ ion hóa lớp D vùng vĩ độ trung bình khơng tăng cường cường độ tia X mà cịn có đóng góp đáng kể tia vũ trụ TÀI LIỆU THAM KHẢO 0.35 0.30 1E-6 51 1E-5 1E-4 IX (W/m ) 1E-3 Hình Sự thay đổi mật độ điện tử theo cường độ tia X cực đại quan sát TNU DND Tại chuỗi BNSCMT, thay đổi h’ cường độ tia X tăng hai trạm khác khơng đáng kể, giá trị thông số  hay tốc độ tăng mật độ điện tử theo độ cao ghi TNU tăng chậm so với trường hợp ghi DND, đặc biệt điều xảy rõ lớp M X (Hình 7) Sự tăng  có phần đóng góp tác nhân ion hóa tia vũ trụ độ cao 50 – 65 km [16] vùng vĩ độ trung bình, nhiên đóng góp tia vũ trụ vào ion hóa phụ thuộc vào vĩ độ, giảm dần vùng vĩ độ thấp giảm đến mức thấp xích đạo [17] Do có đóng góp tia vũ trụ vào ion hóa lớp D khu vực vĩ độ thấp độ cao 65 km Kết luận Phân tích tín hiệu nhiễu loạn NWC/19,8 kHz ghi đồng thời trạm TNU DND đem lại hội làm rõ giống khác hành vi lớp D tầng điện [1] Hargreaves, J K (1992), The Solar – Terrestrial environment, Cambridge Univesity Press [2] Barr, R., D L Jones, and C J Rodger (2000), ELF and VLF radio waves, J of Atmos And Solar-Terr Phys., 62,1689 - 1718 [3] Davies, K (1965), Ionospheric radio propagation, National Bureau of Standard Monogragh 80 [4] Mitra, A P (1974), Ionospheric effects of solar flares, D Reidel, Dordrecht, Holland [5] Kumar A (2007), Amplitude and phase study of sub-ionospheric VLF radio signal receiver at Suva, Master Thesis, The University of the South Pacific, Suva, Fiji [6] Basak T and S K Chakrabarti (2013), Effective recombination coefficient and solar zenith angle effects on low-latitude D-region ionosphere evaluated from VLF signal amplitude and its time delay during X-ray solar flares, Astrophys Space Sci., 348, 315-326 [7] Dahlgren, H., T Sundberg, B C Andrew, E Koen, and S Meyer (2011), Solar flares detected by the new narrowband VLF receiver at SANAE IV, S Afr J Sci., 107 (9/10), Art.#491, pages [8] Grubor, D., D Šulíc and V Žigman (2008), Classification of X-ray solar flares regarding their effects on the lower ionosphere electron density profile, Ann Geophys., 26, 1731 -1740 [9] Žigman, V., D Grubor and D Šulíc (2007), D-region electron density evaluated from VLF amplitude time delay during X-ray solar flares, J Atmos Sol Terr Phys., 69(7), 775-792 [10] Kumar, A and S Kumar (2018), Solar flare effects on D-region ionosphere using VLF measurements during low- and high-solar activity phases of solar cycle 24, Earth, Planets and Space, 70:29 [11] Tan, L M and K Ghanbari (2016), Development of the new ELF/VLF receiver for detecting the Sudden Ionospheric Disturbances, ACTA Technica Napocensis Electronica-Telecomunicatii, 57(1), 22-26 [12] Wood, G T (2004), Geo-loaction of individual lightning discharges using impulsive VLF electromagnetic waveforms, Ph.D Thesis, Stanford University, Department of Electrical Engineering [13] http://ultramsk.com/gallery/ [14] Wait, J R and K P Spies (1964), Characteristics of the Earthionosphere waveguide for VLF radio waves, NBS Tech Not [15] Venkatesham, K and R Singh (2018), Extreme space-weather effect on D-region ionosphere in Indian low latitude region, Current Science, 114 (9), 1923 – 1926 [16] Thomson N R., and M.A Clilverd (2001), Solar flare induced ionospheric D-region enhancements from VLF amplitude observations, J Atmos Sol Terr Phys.,63,1729–1737 [17] Heaps, M G (1978), Parameterization of the cosmic ray ion-pair production rate above 18 km, Planet Space Sci., 26, 513–517 (BBT nhận bài: 26/02/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 20/4/2019) ... trung bình tăng nhanh so với vùng vĩ độ thấp Sự tăng gradient mật độ điện tử theo cường độ cực đại tia X ghi nhận vùng vĩ độ trung bình nhanh so với vùng vĩ độ thấp Nhìn chung, lớp D vùng vĩ độ trung. .. sóng từ NWC đến DND (45,78oS, 170,47oE), New Zealand (đường truyền NWC-DND) Đường truyền NWC-DND qua nhiều kinh tuyến nằm phần lớn vùng điện ly vĩ độ trung bình Hình đồ biểu diễn hai đường truyền... [16] vùng vĩ độ trung bình, nhiên đóng góp tia vũ trụ vào ion hóa phụ thuộc vào vĩ độ, giảm d? ??n vùng vĩ độ thấp giảm đến mức thấp xích đạo [17] Do có đóng góp tia vũ trụ vào ion hóa lớp D khu