Vol 2. Art 3 - Instituto de Geofísica y Astronomía
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1. En las frecuencias inicialmente analizadas de 6 7 9 y 15 GHz se procedi posteriormente a determinar nuevas relaciones de la dependencia de la intensidad del flujo prot nico con la intensidad de radioemisi n de los m ximos de los eventos solares y la heliolongitud Las relaciones obtenidas Del Pozo et al 1996 et al 1998 a diferencia de las anteriores Fomichev et al 1989 son v lidas para todo el hemisferio visible del Sol q 90 90 es decir una sola relaci n para cada frecuencia de radioemisi n cuya intensidad se utiliza para el c lculo de la intensidad del flujo prot nico En ellas se obtuvo una dependencia aproximadamente cuadr tica con la heliolongtud del logaritmo de la intensidad del flujo prot nico En el presente art culo se continua aplicando este mismo enfoque a dos frecuencias m s de la banda centim trica de forma tal que el pron stico de los par metros del flujo prot nico se pueda realizar con los datos de otras estaciones de patrulla solar Se presenta una aproximaci n con regresiones m ltiples por pasos seg n ANOVA del logaritmo de la intensidad del flujo prot nico al nivel de la rbita de la Tierra con e el logaritmo de la intensidad de la radioemisi n centim trica en las frecuencias de 3 y 5 GHz y e el debilitamiento de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud para todo el hemisferio visible del Sol q I 90 90 Estas regresiones permiten estimar la intensidad de flujo pr2. T V V Fomichev y I M Chertok 1981 Valoraci n de los flujos de protones por las caracter sticas del radioevento en las frecuencias de 15 19 GHz F sica Sol Tierra Potsdam 17 135 143 Bazilievskaya G A Sladkova A I Fomichev V V Chertok I M 1990 Posible v nculo entre los flujos de los protones solares en el espacio interplanetario con la formaci n de sistema de arcos coronales postdestello Astronomicheski Zhurnal t 67 No 2 pp 409 419 Cyr O C St Burkepile J T 1990 A catalogue of Mass Ejections Observed by the Solar Maximun Mission Coronograph High Altitude Observatory National Center for Atmospheric Research Boulder Colorado USA Del Pozo E 1990 Sofware y Manual de Usuario de diagn stico de los destellos y pron stico de la situaci n radiativa en las inmediaciones de la Tierra IGA ACC in dito Del Pozo E Chertok I M 1995 An lisis de los eventos prot nicos del per odo 1987 1990 en base a las observaciones de la Estaci n Radioastron mica de la Habana y de los Sat lites GOES IGA ACC en proceso para publicar Del Pozo E Valiente J F 1996 Diagrama de direccionalidad del flujo prot nico en el plano de la rbita de la Tierra para eventos de componente m trica intensa Procceding IV COLAGE C3 Del Pozo E Valiente J F 1998 Proton Events Directivity Diagram at the Earth Orbit Plane II send V Latin American Congress an Space Geophysic COLAGE Costa Rica enviad
3. et al 1989 Es de inter s no s lo de la predicci n de la intensidad del flujo prot nico en la corona del Sol sino tambi n el grado de debilitamiento de esa intensidad que resulta de la propagaci n por el medio interplanetario en la direcci n en que encuentra la Tierra despu s de ocurrir el evento Esta dependencia del debilitamiento por heliolongitud es la relaci n de distribuci n espacial de la intensidad del flujo prot nico determinada a la distancia de la rbita de la Tierra con las diferentes direcciones en el plano de la rbita lo que es de importancia f sica Uno de estos par metros es la intensidad del flujo prot nico Con anterioridad Fomichev et al 1989 se estableci su dependencia de e la intensidad m xima de la radioemisi n del radioevento en las frecuencias de 6 7 9 y 15 GHz as como de e la posici n relativa de la Tierra en su rbita con relaci n a la ubicaci n del evento en el Sol que queda expresada por la heliolongitud de la fulguraci n No obstante las relaciones obtenidas Fomichev et al 1989 permiten la predicci n de la intensidad del flujo prot nico en el medio circunsterrestre Estas relaciones no muestran el car cter de la dependencia con la heliolongitud q para todo el intervalo q 90 90 pues se establecen varias relaciones lineales en varios subintervalos para cada frecuencia de radioemisi n cuya intensidad se utiliza para la estimaci n de la intensidad del flujo prot nico
4. flujo prot nico con la heliolongitud q hi hi q que para i 2 nivel d bil de la componente m trica es del orden de102 y para i 1 es del orden de 104 Fomichev et al 1989 et al 1989a Este efecto es producido por el diagrama de direccionalidad de la intensidad del flujo prot nico en el plano de la ecl ptica proveniente de un evento solar como resultado de las condiciones de salida de la atm sfera del Sol y la propagaci n en el medio interplanetario como ya fue analizado con anterioridad Del Pozo et al 1996 et al 1998 Para cada una de las frecuencias de radioemisi n 3 y 5 GHz se obtuvieron dos expresiones del logaritmo de la intensidad del flujo prot nico con el logaritmo de la intensidad de la radioemisi n y la heliolongitud una para los eventos de componente m trica d bil y otra para los de intensa componente m trica La aproximaci n as obtenida para la intensidad del flujo prot nico es an loga a la ya existente Fomichev et al 1989 en el algoritmo en uso en el software Sistema de Diagn stico Del Pozo 1990 as como a las m s recientemente determinadas Del Pozo et al 1996 et al 1998 La forma general es Log Jk Log Jk Sk q k 3 5 GHz Las relaciones determinadas son EVENTOS SOLARES DE COMPONENTE METRICA DEBIL coef error corr stand Log J3 2 03 Log S3 0 92 10 4 q 2 5 11 0 82 0 60 Log J5 2 34 Log S5 1 29 10 4 q 2 6 37 0 86 0 53 V lidas para todo el hemisferio vis
5. Ciencias de la Tierra y el Espacio 2001 Vol 2 pp 12 18 ISSN 1729 3790 Relaci n de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud y la radioemisi n en las frecuencias de 3 y 5 ghz Jorge F Valiente Eduardo Del Pozo 1 Instituto de Geof sica y Astronom a Calle 212 No 2906 La Lisa C Habana CP 11600 Cuba Recibido enero octubre 2001 Aceptado noviembre 2001 Resumen Se presenta una aproximaci n de la intensidad del flujo prot nico con la radioemisi n y con la heliolongitud para todo el hemisferio visible del Sol 90 90 que permite calcular la intensidad del flujo prot nico con la frecuencia de radioemisi n por separado en 3 y 5 GHz para eventos de componente de radioemisi n m trica con intensidad d bil y alta Estas expresiones permiten simplificar el algoritmo para calcular la intensidad de los par metros del flujo de protones en las dos frecuencias de radioemisi n abajo mencionada sin perder en el grado de aproximaci n ya obtenida y se muestra el comportamiento aproximadamente cuadr tico de la relaci n con la heliolongitud Palabras clave Astronom a F sica solar Abstract It is presented an approximation to proton flux intensity with the radioemission and with the solar longitude for all the visible hemisphere of the Sun 90 90 which permit calculate the intensity of the proton flux with the frequencies of radioemission for separate in 3 y 5 GHz for events with low and hi
6. en 5 GHz en aquellos casos que no se posee reporte de observaci n se determin mediante los espectros de frecuencias construidos con todos los datos de la red mundial Solar Geophysical Data 1966 1986 seg n en referencia de Akijian et al 1977 et al 1978 et al 1981 Se tom el logaritmo de la intensidad del flujo prot nico como variable dependiente y se aplic el m todo de ajuste por regresi n m ltiple por pasos con ANOVA a la intensidad del logaritmo de la radioemisi n y las potencias de la heliolongitud hasta grado tres como variables independientes De esta forma se determin la relaci n de dependencia de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud y la radioemisi n para eventos de componente m trica d bil e intensa por separado al nivel de la rbita de la Tierra An lisis de los resultados El diagn stico cuantitativo implementado incluye como relaci n fundamental la dependencia de la intensidad del flujo prot nico I SF q KSF hi q i 1 2 3 SF Intensidad m xima de la radioemisi n del evento solar en la frecuencia F de banda centim trica Expresa la magnitud de la aceleraci n de part culas en la atm sfera del Sol q Heliolongitud Posici n relativa entre el evento en el Sol y la posici n de la Tierra i Nivel de intensidad en banda m trica Intenso 1 d bil 2 y medio 3 El factor de mayor variabilidad es la relaci n del debilitamiento de la intensidad del
7. gh intensity metric radioemission component Those expressions permit simply the algorithm to calculate the intensity parameter of the proton flux in the two radioemission frequencies above mention without lose in the approximation degree already obtained and it shows the approximately quadratic behavior of the relation with heliolongitude Key words Astronomy Solar physics Relaci n de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud y la radioemisi n en las frec de 3 y 3 ghz Introducci n El estudio de los eventos prot nicos es de inter s general desde hace varias d cadas En particular es de gran importancia el establecimiento de relaciones entre los par metros del flujo prot nico y los par metros del radioevento y la posici n de la fulguraci n en el Sol Por una parte la radioemisi n contiene la informaci n del grado de aceleraci n a que son sometidas las part culas cargadas en la zona del Sol donde tiene lugar el evento en la cual se generan los intensos flujos de part culas Por otra parte en los estimados de la intensidad del flujo prot nico en las inmediaciones de la Tierra tiene gran peso la dependencia del debilitamiento por heliolongitud asociada a una variabilidad en la intensidad del flujo prot nico del orden de 102 para los eventos de componente de radioemisi n m trica d bil menos de 5000 unidades de intensidad de flujo y de 104 para los de intensa componente m trica Del Pozo et al 1996 Fomichev
8. ghz J Observado 2 5 16 ig 10 10 i J5 Calculado Figura 3 Gr fico de la intensidad de la intensidad de flujo prot nico observado y el calculado para 5 GHz para los eventos m tricos d biles J Observado Figura 4 Gr fico de la intensidad de la intensidad de flujo prot nico observado y el calculado para 5 GHz para los eventos m tricos intensos 18
9. ible del Sol q 90 90 Vea figuras 1 y 3 14 Relaci n de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud y la radioemisi n en las frec de 3 y 3 ghz EVENTOS SOLARES DE COMPONENTE METRICA INTENSA coef error corr stand Log J3 1 96 Log S3 0 02 q 1 75 10 4 q 2 4 69 0 81 0 91 Log J5 2 12 Log S5 0 02 q 1 30 10 4 q 2 5 78 0 83 0 88 V lidas para todo el hemisferio visible del Sol q 90 90 Vea figuras 2 y 4 En esta l nea de trabajo se han obtenido una secuencia de resultados sobre los eventos prot nicos su relaci n con el transciente coronal la fulguraci n y el radioevento que se complementan con otras consideraciones generales Bazilevskaya et al 1990 as como la informaci n sobre la detecci n de CME Cyr et al 1990 El primero de estos resultados fue la implementaci n del diagn stico cuantitativo y cualitativo de la intensidad del flujo prot nico sobre la base de las frecuencias de observaci n de La Estaci n Radioastron mica de La Habana ER con m s de 100 eventos prot nicos del per odo 1966 1986 Fomichev et al 1989 Fomichev et al 1989a Posteriormente se procedi a la verificaci n retrospectiva con datos independientes utilizando los eventos del per odo 1987 1990 y el software desarrollado Del Pozo 1990 Del Pozo et al 1995 Adem s se realiz la labor de aplicaci n en tiempo operativo diagn stico pron stico y su reporte al Servicio lonosf rico del IGA en e
10. l per odo de octubre 1991 junio 1993 Valiente et al 1995 con resultados satisfactorios Por ltimo se determin el car cter aproximadamente cuadr tico de la dependencia del logritmo de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud para los eventos de componente m trica intensa Del Pozo et al 1996 y d bil por separado Del Pozo et al 1998 en las frecuencias de 6 7 9 y 15 GHz Las expresiones obtenidas en el presente trabajo tienen el mismo grado de simplicidad que las expresiones anteriormente obtenidas con las intensidades de radioemisi n en 6 7 9 y 15 GHz como variables independientes sin perder en el grado de aproximaci n Y muestran el car cter aproximadamente cuadr tico de la relaci n de la dependencia del logaritmo de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud Conclusiones Los resultados aqu presentados complementan a los ya existentes pues con la dependencia obtenida para las frecuencias de radioemisi n de 3 y 5 GHz queda cubierta toda la banda centim trica de los posibles datos de entrada a utilizar para el pron stico de la intensidad del flujo prot nico en las inmediaciones de la Tierra Las estaciones de la red mundial observan al Sol en diferentes frecuencias de radioemisi n Los algoritmos obtenidos permiten por interpolaci n de los datos de entrada que las mediciones de la radioemisi n de los eventos solares realizados por las estaciones de la red mundial puedan ser utilizadas com
11. o al Proceeding de la V COLAGE e Fomichev V V Chertok I M Del Pozo E 1989 Determinaci n de la intensidad del flujo de protones en la Tierra en base a los radioeventos solares y su espectro de frecuencias Geomagnetismo y Aeronom a tomo XXIX 4 pp 537 544 Fomichev V V Chertok I M Del Pozo E 1989a Determinaci n del ndice del espectro energ tico del flujo prot nico en la Tierra por el espectro de frecuencia de los destellos solares en microondas Geomagnetismo y Aeronomia tomo XXIX 4 pp 545 550 Solar Geophysical Data 1966 1986 National Geophysical Solar Terrestrial Data Center A Boulder Colorado USA Valiente J F Del Pozo E 1995 Diagn stico y Pron stico de los Radioeventos Solares en el Per odo Octubre 1991 Junio 1993 Aplicaci n IGA ACC en proceso para publicar 16 Relaci n de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud y la radioemisi n en las frec de 3 y 5 ghz Figuras J Observado 10 10 10 10 to J3 Calculado Figura 1 Gr fico de la intensidad de la intensidad de flujo prot nico observado y el calculado para 3 GHz para los eventos m tricos d biles 4 10 10 10 10 10 10 10 J3 Calculado Figura 2 Gr fico de la intensidad de la intensidad de flujo prot nico observado y el calculado para 3 GHz para los eventos m tricos intensos 17 Relaci n de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud y la radioemisi n en las frec de 3 y 5
12. o datos de entrada para los fines de pron stico de la intensidad del flujo prot nico en las inmediaciones de la Tierra Las relaciones ahora determinadas conjuntamente con las ya obtenidas para otras frecuencias permitir desarrollar una nueva versi n del software Sistema de Diagn stico que adem s de incluir el car cter cuadr tico de la dependencia con la heliolongitud podr ser utilizada en nuestra estaci n radioastron mica con datos de otras estaciones de la red mundial y o implementada en otras estaciones de la red mundial Al mismo tiempo sientan las bases para la futura coordinaci n de un Servicio Internacional de Alertas Prot nicas que lleve a cabo el diagn stico de los eventos solares y de pron stico de los par metros del flujo prot nico durante las 24 horas del d a 15 Relaci n de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud y la radioemisi n en las frec de 3 y 3 ghz Referencias Akinjian S T V V Fomichev y I M Chertok 1977 Determinaci n de los par metros del flujo de protones solares en las inmediaciones de la Tierra por radioeventos I Funci n de intensidad I Funci n de debilitamiento por heliolongitud Geomagnetismo y Aeronom a 17 1 2 10 15 177 183 Akinjian S T M M Alibegov V D Kozlovskii y I M Chertok 1978 Diagn stico de los destellos prot nicos por los radioveventos en las frecuencia de 9 GHz Geomagnetismo y Aeronom a 18 3 410 415 Akinjian S
13. ot nico a partir de la intensidad de las frecuencias de radioemisi n de 3 y 5 GHz por separado para eventos de radioemisi n m trica d bil e intensa Materiales y m todos Se analizaron los eventos prot nicos que se identifican con las fulguraciones en el disco visible del Sol y que caracterizan la intensidad m xima del flujo de protones observado en la Tierra con energ a E gt 10 MeV y con intensidad J10 gt 1 5 cm 2 s 1 sr 1 Adem s fueron incluidos los eventos solares que satisfac an el criterio de prot nico Solar Geophysical Data 1966 1986 sin l mite inferior sobre la magnitud e intensidad del correspondiente flujo de protones en la Tierra 13 Relaci n de la intensidad del flujo prot nico con la heliolongitud y la radioemisi n en las frec de 3 y 3 ghz Se tomaron 20 eventos solares de radioemisi n m trica d bil menos de 5000 UF y 43 de radioemisi n m trica intensa No fueron incluidos los eventos prot nicos producidos en una regi n de gran actividad o que el flujo prot nico observado era el resultado de eventos de diferentes zonas pues en ambos casos no es posible separar con exactitud los correspondientes flujos prot nicos Los eventos complejos que se observan sobre el fondo de una fuerte perturbaci n geomagn tica la cual provoca una variaci n complementaria de los par metros de estos flujos prot nicos no fueron incluidos en el an lisis Fomichev et al 1989 La intensidad m xima de los radioeventos
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