Создание универсального мобильного устройства (грозоотметчика), способного фиксировать грозовые разряды Сопоставление его данных с изменениями мюонного. - презентация

1 Создание универсального мобильного устройства (грозоотметчика), способного фиксировать грозовне разряды Сопоставление его данных с изменениями мюонного потока по данным мюонного годоскопа УРАГАН. Проведение регистрации гроз в атмосфере с помощью созданного грозоотметчика Определение грозовых сигналов Сравнение данных грозоотметчика с данными метеостанций и установки УРАГАН. Всероссийский конкурс научных работ школьников «Юниор», 30 января - 2 февраля 2014 года Работа выполнена в Научно-образовательном центре НЕВОД Национального Исследовательского Ядерного Университета МИФИ Авторы проекта: ЗАМАХАЕВ ВЛАДИСЛАВ, ЧУМАКОВА АНАСТАСИЯ ГБОУ Лицей 1511 при НИЯУ МИФИ, Москва Научный руководитель: Е.И. Яковлева, ассистент НОЦ НЕВОД, НИЯУ МИФИ 10 к Ом 1 мкФ На нижнем рисунке представлена дополненна я схема Б.Радмора [1]. Вместо лампочки VL1 использовался светодиод и резистор на 10 к Ом. Питается данный прибор от компьютера при помощи USB-провода. Грозоотметчик снабжён штекером для передачи сигнала на звуковую плату компьютера. Поэтому грозоотметчик способен не только фиксировать наличие грозы, но и определять её мощность по амплитуде и частоте полученного звукового сигнала. Слева на фотографиях изображены: 1) процесс конструирования детектора гроз 2) полный вид установки Грозовой сигнал (регистрация грозы в 21:48:55) Сигнал помехи (регистрация помехи в 08:45:11) Регистрация гроз грозоотметчиком производилась непрерывно с – С помощью собранного грозоотметчика зарегистрировано 3 грозовых дня, всего 21 грозовой сигнал. Произведена выборка грозовых сигналов, так как грозоотметчик из-за высокой чувствительности регистрировал некоторне электрические сигналы иных установок. Для этого опытным путём были выявлены сигналы грозы и помехи в звуковом и частотном спектрах соответственно.

2 В данной проектной работе создан грозоотметчик, который отличается мобильностью, способностью определять амплитуду сигнала гроз (питание от компьютера через usb-разъем и съем сигнала через микрофонный выход). Эффективность грозоотметчика по данным метеостанций составляет 67%. В 60% грозовых событий как мюонный годоскоп, так и грозоотметчик реагируют на возбуждения в атмосфере. Эффективность грозоотметчика по метеостанциям и мюонному годоскопу УРАГАН составляет 62%. Использование данного грозоотметчика позволит расширить статистику грозовых событий и улучшить способность сбора показаний мюонного годоскопа УРАГАН, что в дальнейшем поможет более полно изучить взаимосвязь вариаций мюонного потока и грозовых явлений. 1. Radmore В. A lighting detector for the shack // QST, 2002, 4, p Барбашина Н. С. и др. Широкоапертурный мюонный годоскоп большой площади УРАГАН // ПТЭ, 2008, 2, с. 26. Протоны p Пионы π0 Пионы π+/- Мюоны µ Нейтрино v Электроны e Гамма-кванты γ Протоны p Пионы π0 Пионы π+/- Мюоны µ Нейтрино v Электроны e Гамма-кванты γ Новый метод регистрации грозовых событий основан на использовании мюонов космических лучей. Мюоны проходят через атмосферу и доходят до поверхности Земли. Так как их поток сильно зависит от состояния атмосферы, то он реагирует на локальнне возмущения грозы в воздухе. В настоящее время в НОЦ НЕВОД на мюонном годоскопе УРАГАН [2] проводится непрерывный эксперимент по регистрации пространственно-временных вариаций потока мюонов. Для анализа гроз используются отклонения пятиминутных значений от среднего за предшествующие сутки с учётом барометрического эффекта. В качестве количественной характеристики, отражающей искажение зенитно-азимутального распределения потока мюонов, использовался вектор локальной анизотропии A, который указывает среднее направление прилета мюонов, регистрируемых детектором, а также вектор относительной анизотропии R. A AmAm R Мюоный детектор µ - мюоны R = A - A m По данным мюонного годоскопа УРАГАН построены графики разницы анализируемых параметров со значением сглаженного среднего. Вертикальными линиями отмечено время грозового сигнала, зарегистрированного созданным грозоотметчиком. Условно можно разделить этот период на 5 гроз. Выпадение анализируемых параметров по данным УРАГАН за пределы +/-3 означает выход этих параметров за пределы среднестатистических значений. По времени совпало 3 из 5 случаев. Грозоотметчик Метеостанция в Шереметьево (аэропорт), METAR Метеостанция в Москве (ВВЦ) УРАГАН :38: :00 Слабый(а я/не) гроза(ы), дождь :00 Гроза слаба я или умеренна я без града, но с дождем : :00 Сравнены показания грозоотметчика, метеостанций (METAR и на ВВЦ) и мюонного годоскопа УРАГАН с целью определения эффективности созданного грозоотметчика. Грозоотметчик Метеостанция в Шереметьево (аэропорт), METAR Метеостанция в Москве (ВВЦ) УРАГАН :53: :00 Слабый(а я/не) гроза(ы), дождь :00 Гроза (с осадками или без них) : :00