Nghiên cứu những đặc điểm và sự nhiễu loạn lớp d tầng điện ly vùng vĩ độ thấp bằng kỹ thuật VLF

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LÊ MINH TÂN

NGHIÊN CỨU NHỮNG ĐẶC ĐIỂM VÀ SỰ NHIỄU LOẠN
LỚP D TẦNG ĐIỆN LY VÙNG VĨ ĐỘ THẤP
BẰNG KỸ THUẬT VLF

Chuyên ngành: Vật lý Địa cầu
Mã số chuyên ngành: 62 44 15 01

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ

Tp. Hồ Chí Minh năm 2018


Công trình được hoàn thành tại:
Bộ môn Vật lý Địa cầu, Khoa Vật lý – Vật lý Kỹ thuật, Trường
ĐH KHTN Tp. Hồ Chí Minh
Người hướng dẫn khoa học:
1. HDC: TS. Nguyễn Ngọc Thu
2. HDP: TS. Trần Quốc Hà

Phản biện 1: PGS. TS. Phan Bảo Ngọc
Phản biện 2: TS. Lê Huy Minh
Phản biện 3: TS. Nguyễn Thanh Sơn
Phản biện độc lập 1: PGS. TS. Phan Bảo Ngọc
Phản biện độc lập 2: TS. Lê Huy Minh
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp cơ sở đào
tạo họp tại trường đại học Khoa học Tự nhiên

vào hồi
giờ
ngày
tháng
năm 2018

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Thư viện Tổng hợp Quốc gia Tp.HCM
2. Thư viện trường Đại học Khoa học Tự Nhiên-HCM


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của luận án
Tầng điện ly của Trái đất (TĐ) là phần trên cùng của tầng khí quyển,
có độ cao trong khoảng 60 km đến 1000 km. Năng lượng cao của các bức
xạ từ Mặt trời (MT) và tia vũ trụ làm ion hóa các nguyên tử chất khí ở tầng
điện ly sinh điện tử tự do và các hạt mang điện tích dương. Tầng điện ly
phân thành 3 lớp chính: D, E và F. Lớp D làm vai trò biên dẫn phía trên của
ống dẫn sóng Trái đất - tầng điện ly (Earth-Ionosphere waveguide, EIWG)
có thể phản xạ sóng tần số cực thấp (extremely low frequency, ELF; 3 3000 Hz) và sóng tần số rất thấp (very low frequency, VLF; 3 - 30 kHz).
Với độ cao khoảng 60 – 90 km, lớp D quá cao đối với kinh khí cầu
và quá thấp đối với vệ tinh trong hoạt động quan trắc. Đặc biệt vào ban
đêm, sự kết hợp và tái hợp điện tử quá nhanh làm cho mật độ điện tử tự do
rất thấp (< 103 e/cm3) làm hạn chế kết quả đo đạc bằng máy thăm dò thẳng
đứng tầng điện ly và radar. Có thể quan trắc lớp D bằng tên lửa nhưng
phương pháp này hạn chế về thời gian và không gian quan trắc. Cho đến
nay, hình thái và quá trình vật lý của lớp D tầng điện ly vẫn còn chưa được
hiểu sâu sắc và kỹ thuật ELF/VLF trở thành công cụ hữu hiệu để nghiên
cứu lớp này. Với kỹ thuật này, các biến đổi về độ cao phản xạ sóng
ELF/VLF (h), mật độ điện tử của lớp D tại độ cao phản xạ (Ne) có liên quan

đến sự hấp thụ sóng vô tuyến sẽ được ghi nhận. Ngoài ra, tuyến mật độ
điện tử được khảo sát thông qua khảo sát các thông số Wait: độ cao tham
chiếu h’ và gradient mật độ điện tử .
Nghiên cứu các đặc điểm và nhiễu loạn lớp D vùng vĩ độ thấp và
xích đạo từ liên quan đến sự hấp thụ sóng vô tuyến làm tiền đề cho các
nghiên cứu xây dựng các mô hình dự báo điều kiện điện ly, phục vụ công
nghệ vũ trụ và thông tin liên lạc ở Việt Nam.

1


Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu sự thay đổi độ cao phản xạ h, mật độ điện tử Ne và thông
số Wait (h’, ) của lớp D tầng điện ly khu vực Tây Nguyên thuộc vùng vĩ
độ thấp và xích đạo từ trong điều kiện yên tĩnh và nhiễu loạn bằng phương
pháp thu tweek và sóng VLF tại đại học Tây Nguyên (12,65o N, 108,02o E,
Dip. Lat. 5,7o N). Từ đó, làm rõ đặc điểm của tầng điện ly lớp D khu vực
này và giải thích quá trình vật lý của nó trong giai đoạn MT hoạt động
mạnh (2013 – 2014) của chu kỳ thứ 24.
Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Sự thay đổi độ cao phản xạ sóng ELF/VLF,
mật độ điện tử và thông số Wait (h’, ) của lớp D tầng điện ly vùng vĩ độ
thấp và xích đạo từ cùng với nguyên nhân của sự thay đổi đó.
Phạm vi nghiên cứu: Luận án khảo sát hình thái lớp D tầng điện ly
vào ban đêm trong giai đoạn 2013 – 2014, ảnh hưởng của Bùng nổ mặt trời
(BNMT) lên lớp D khu vực Tây Nguyên.
Phương pháp nghiên cứu: Đề tài sử dụng phương pháp ELF/VLF để
quan trắc lớp D và kết hợp với phương pháp thống kê và so sánh.
Số liệu
Số liệu ELF/VLF được ghi nhận từ máy thu lắp đặt tại đại học Tây

Nguyên (TNU) đã chuẩn hóa. Số liệu này được phân tích và so sánh với
các kết quả nghiên cứu quốc tế là số liệu đáng tin cậy. Số liệu về các thông
số điện ly, số liệu về MT, cường độ tia X và tia vũ trụ được lấy từ các
website có uy tín.
Nhiêm
̣ vu ̣ của luâ ̣n án và các luâ ̣n điể m cầ n bảo vê ̣
Lớp D tầng điện ly vẫn tồn tại vào ban đêm và số liệu ghi nhận tại
TNU bằng máy thu ELF/VLF là đáng tin cậy.
Luận án khảo sát hình thái lớp D vào ban đêm với nhiều mode tweek
nhằm tiếp tục khẳng định sự tồn tại của lớp D vào ban đêm. Để chứng minh
số liệu tin cậy, luận án so sánh số liệu của máy thu tại TNU với số liệu của
các máy thu ELF/VLF khác lắp đặt tại Việt Nam, hơn nữa luận án còn so
2


sánh kết quả của luận án về độ cao phản xạ lớp D vào ban đêm và sự biến
đổi các thông số lớp D khi có BNMT với các kết quả nghiên cứu khác.
Những điểm mới của luận án
Luận án ghi nhận tweek từ mode thứ nhất đến mode thứ bảy để khảo
sát sự ảnh hưởng của yếu tố mùa vào hình thái lớp D tầng điện ly vùng vĩ
độ thấp và xích đạo từ trong giai đoạn 2013 – 2014, khảo sát sự thay đổi
thông số điện ly lớp D trong trường hợp đỉnh biên độ VLF xuất hiện trước
đỉnh cực đại tia X khi có BNMT, so sánh phản ứng của lớp D trong điều
kiện có BNMT quan sát tại TNU với các kết quả quan sát tại các trạm khác.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của BNMT lên lớp D vùng
vĩ độ thấp và xích đạo trong giai đoạn cực đại của chu kỳ MT thứ 24 góp
phần vào việc mô tả hoàn chỉnh bức tranh mối quan hệ giữa MT và TĐ.
Ý nghĩa thực tiễn: Khảo sát hình thái lớp D để hiểu sâu sắc quá trình
vật lý của lớp D có ý nghĩa thực tiễn rất lớn trong việc xây dựng các mô

hình dự báo “Thời tiết vũ trụ”. Kết quả của luận án sẽ được triển khai phục
vụ công tác đào tạo cho sinh viên tại BM Vật lý Địa cầu, Trường đại học
KHTN Tp. Hồ Chí Minh và BM Vật lý, Trường đại học Tây Nguyên.
Cấu trúc của luận án
Luận án gồm có phần mở đầu, 5 chương, phần kết luận, kiến nghị và
phần phụ lục. Luận án gồm có 63 hình ảnh, đồ thi và
̣ 14 bảng biểu.
Chương 1 -TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU LỚP D TẦNG ĐIỆN LY
1.1. Các nghiên cứu về lớp D tầng điện ly trên thế giới
- Các nghiên cứu đặc điểm của lớp D vào ban đêm sử dụng phương
pháp tweek
Kumar cùng các cộng sự đã ghi tweek tại Suva (18,08o S) trong giai
đoạn MT hoạt động yếu và tìm thấy tần số cắt cơ bản của tweek giảm từ
1,79 - 1,62 kHz khi mode số tăng từ 1 – 3 và độ cao phản xạ lớp D thay đổi
từ 83 - 92 km. Maurya và các cộng sự quan sát tweek tại Allahabad từ
3


tháng 4/2007 - 3/2008, thấy rằng độ cao phản xạ trung bình là 89,5 km
và thấp hơn khoảng 6 km so với độ cao này quan sát tại Kagoshima
(KAG) (31,48o N), Nhật Bản. Ohya và các cộng sự thống kê mode thứ nhất
của tweek từ năm 1976 - 2010 tại KAG, thấy rằng độ cao phản xạ trung
bình tăng dần từ hoàng hôn đến bình minh. Sự ảnh hưởng của yếu tố mùa lên
độ cao phản xạ ứng với nhiều mode tweek hiện nay chưa được khảo sát.
-

Các nghiên cứu nhiễu loạn lớp D do bùng nổ mặt trời

Thomson và các cộng sự đã phân tích sự thay đổi biên độ và pha tín
hiệu VLF thu tại Cambridge (52o11’ N), Anh và Halley (75o36’ S),

Australia, các thông số h’,  có mối quan hệ với đỉnh cường độ tia X ở
dạng hàm logarit. Sử dụng sóng VLF lan truyền đến Belgrade (44,85° N),
Serbia, Grubor và các cộng sự ghi nhận nhiễu loạn lớp D do BNMT trong
các tháng mùa hè từ năm 2004 – 2007 và tìm thấy rằng  tăng từ 0,3 - 0,49
km-1 trong khi đó h’ giảm từ 74 - 63 km. Ghi nhận sóng VLF từ trạm
NWC (Noth West Cape) từ tháng 1 - 9 năm 2011 tại Sitapur (22,45°N),
India, Basak và Chakrabarti phân tích 22 sự kiện BNMT và tìm thấy thời
gian trễ có xu hướng giảm khi cường độ tia X tăng. Các nghiên cứu trên
chưa đề cập đến sự thay đổi các thông số lớp D trong trường hợp đỉnh biên
độ sóng VLF xuất hiện trước đỉnh cường độ tia X.
1.2. Các nghiên cứu về tầng điện ly ở Việt Nam
Năm 2009, tweek đã được ghi tại Điện Biên Phủ (21°23′50″ N,
103°0′28″ E), Việt Nam và độ cao phản xạ sóng ELF/VLF được tính từ tần
số cắt của tweek biến đổi từ 79,0 - 83,3 km. Máy thu AWESOME được cài
đặt tại trạm quan trắc Nha Trang năm 2012 với mục đích nghiên cứu tầng
điện ly và từ quyển và đã có công bố một số kết quả bước đầu. Máy thu
VLF/LF, thuộc mạng lưới AVON của Nhật Bản, cũng được lắp đặt tại Sơn
Tây, Hà Nội năm 2013 để quan trắc lớp D và nghiên cứu hoạt động của sét
khu vực Đông Nam Á. Cho đến nay, chưa có các khảo sát về sự thay đổi
thông số điện ly theo mùa của lớp D tầng điện ly khu vực Việt Nam.

4


1.3. Các nhiệm vụ cần giải quyết
Luận án tiếp tục khẳng định sự tồn tại của lớp D vào ban đêm và
khảo sát sự thay đổi theo mùa của hình thái lớp D với nhiều mode tweek.
So sánh kết quả quan sát lớp D tại TNU và KAG để tìm ra hình thái riêng
của lớp D ban đêm vùng vĩ độ thấp và xích đạo từ. So sánh phản ứng của
lớp D với BNMT ở vùng vĩ độ thấp với vùng vĩ độ trung bình. Giải thích

trường hợp đỉnh biên độ VLF xuất hiện trước đỉnh cường độ tia X.
Chương 2 – LÝ THUYẾT LỚP D TẦNG ĐIỆN LY VÀ SỰ NHIỄU
LOẠN Ở LỚP NÀY
2.1. Sơ lược về tầng điện ly của Trái đất
Bức xạ MT ion hóa các phân tử khí như N2, O2, O thành các ion
dương và các điện tử tự do tạo thành tầng điện ly của Trái đất. Vào ban
ngày, tầng điện ly có các lớp D, E, F1 và F2. Vào ban đêm, tầng điện ly
được duy trì bởi nguồn ion hóa chính là tia vũ trụ nên chỉ còn lại phần thấp
nhất của lớp E và lớp F2.
2.2. Lớp D của tầng điện ly
Ở lớp D, áp suất khí quyển tương đối cao là yếu tố rất quan trọng đối
với phản ứng quang hóa. Có nhiều nguồn ion hóa duy trì lớp D và E của
tầng điện ly: hạt mang điện trong từ quyển, bức xạ Lyman- (121,6 nm) và
Lyman- (102,7 nm) của nguyên tử hydro ở tầng ngoài của khí quyển, tia
vũ trụ, tia X từ thiên hà...
Đối với lớp D, sự thay đổi mật độ điện tử theo độ cao với dạng
hàm mũ cơ số e được xác định theo mô hình của Wait và Spies (1964):
N e (h)  1,43  10 7 exp(0,15h' ) exp(   0,15)(h  h' )

Trong đó, h là độ cao (km), Ne là mật độ điện tử (e/cm3), h’ là độ cao
tham chiếu (km) và  là gradient mật độ điện tử (km-1).
Lớp D là môi trường hấp thụ sóng vô tuyến. Sự hấp thụ này phụ
thuộc vào cả mật độ điện tử và tần số va chạm giữa điện tử và hạt trung
hòa. Nhìn chung, sự hấp thụ sóng vô tuyến là hàm của góc thiên đỉnh MT.
5


2.3. Các phương pháp quan trắc lớp D tầng điện ly
Lớp D có thể quan trắc bằng nhiều phương pháp như: radar,
riometer, tên lửa, phương pháp tương tác sóng… Tuy nhiên, mật độ điện tử

của lớp D rất thấp làm cho phương pháp radar gặp hạn chế. Phương pháp
riometer không thể quan trắc lớp D ở vùng vĩ độ thấp do nhiễu vũ trụ rất
thấp ở vùng này, phương pháp dùng tên lửa bị giới hạn về không gian và
thời gian quan trắc…Trong những thập niên gần đây, phương pháp
ELF/VLF trở nên có nhiều ưu điểm và có nhiều công trình sử dụng phương
pháp này để nghiên cứu hình thái lớp thấp nhất của tầng điện ly và các
nguyên nhân gây nhiễu loạn lớp này.
2.4. Các nguyên nhân gây nhiễu loạn lớp D
- Hoạt động Mặt trời
Vết đen mặt trời: Trên quang cầu MT có những vết tối gọi là vết đen
MT (VĐMT). Một vết đen xuất hiện rồi phát triển, sau đó biến mất trong
một vài ngày hoặc một vài tháng. Hoạt động của MT được biểu thị qua chỉ
số VĐMT.
Bùng nổ mặt trời: BNMT là sự bùng sáng đột ngột của một vùng nhỏ
của quang cầu. BNMT phát ra bức xạ hạt và bức xạ sóng điện từ, chúng
ảnh hưởng đến khí quyển tầng cao của TĐ. Căn cứ vào cường độ, BNMT
được chia thành các lớp đặc trưng cho các mức độ khác nhau, gồm lớp B,
C, M và X.
Sự phóng vật chất vành Nhật hoa: BNMT mạnh xuấn hiện thường
kèm theo CME. Dòng CME bay ra khỏi MT với tốc độ trên 2.106 km/h nên
mất khoảng 72 giờ thì dòng này mới tới được TĐ. CME là dòng hạt năng
lượng cao, chúng làm xáo trộn, nén ép, kéo dài từ quyển, tạo ra những dòng
điện công suất lớn đánh vào khí quyển tầng cao, gây ra bão từ, cực quang.
- Ảnh hưởng của bùng nổ mặt trời và bão từ lên lớp D
Khi xuất hiện BNMT, các bức xạ tia X từ MT sẽ ion hóa mạnh
đến lớp D và làm tăng đột ngột mật độ điện tử ở lớp này. Phần lớn các
nghiên cứu về bão điện ly lớp D dựa trên sự lan truyền sóng LF/VLF.
6

Jacobs và Watanabe chỉ ra rằng điện trường hướng Tây có thể gây chuyển
dịch hướng xuống của các hạt mang điện trong tầng điện ly. Trong quá
trình bão từ, độ cao phản xạ sóng LF/VLF giảm, điều đó chứng tỏ Ne tăng ở
độ cao 70 – 80 km. Sự hấp thụ sóng vô tuyến ở mũ cực do sự ion hóa bởi
proton năng lượng cao trên 30 MeV từ BNMT xuống đến độ cao 50 km và
liên quan chặt chẽ đến nhiễu loạn từ trường TĐ trong giai đoạn sau bão từ.
- Nhiễu loạn lớp D do sự phóng điện của sét
Hoạt động dông sét cũng có thể ảnh hưởng đến tầng điện ly thông
qua hiện tượng lắng tụ điện tử do sét và sự đốt nóng lớp D do xung điện từ
trường hoặc điện trường chuẩn tĩnh từ sự phóng điện của sét.
Ngoài ra, lớp D nhiễu loạn còn do bùng nổ tia Gamma, động đất…
CHƯƠNG 3 - SỰ LAN TRUYỀN SÓNG ELF/VLF TRONG ỐNG
DẪN SÓNG TRÁI ĐẤT – TẦNG ĐIỆN LY
3.1. Mô hình lan truyền sóng ELF/VLF trong EIWG
3.1.1. Nguồn bức xạ sóng ELF/VLF
Các nguồn bức xạ sóng điện từ tần số ELF/VLF của tự nhiên như sự
phóng điện của sét, động đất, sóng thần, phun trào núi lửa...Sóng VLF có
thể được phát ra từ các trạm phát do con người lắp đặt. Các trạm phát sóng
VLF được lắp đặt nhiều nơi trên thế giới để phục vụ mục đích truyền thông
quốc tế và định vị hàng hải.
3.1.2. Mô hình ống dẫn sóng lý tưởng Trái đất – tầng điện ly
Mô hình ống dẫn sóng ELF/VLF lý tưởng gồm hai phiến song song.
Đó là vùng không gian bắt đầu từ tọa độ z = 0 cho mặt phẳng dẫn thứ nhất
(mặt đất hoặc mặt biển) và z = h cho mặt phẳng dẫn thứ hai (lớp D). Với
vùng biên dẫn lý tưởng tại độ cao z = h và thành phần điện trường dọc theo
Oy của sóng Eytot = 0, điều này chỉ xảy ra khi:

khsin   m

(3.1)

Trong đó, m là số nguyên. Phương trình (3.1) gọi là phương trình
mode cho sóng trong môi trường dẫn sóng gồm hai phiến song song với
7


biên dẫn lý tưởng. Sự lan truyền sóng điện từ trong EIWG lý tưởng với
mode điện trường ngang (Transverse Electric, TE) và mode từ trường
ngang (Transverse Magnetic, TM). Mode mà cả điện trường và từ trường
nằm ngang so với phương truyền sóng, mode này gọi là mode điện từ
trường ngang (Transverse Electromagnetic, TEM).
3.1.3. Đặc điểm lan truyền sóng ELF/VLF trong EIWG thực tế
Sóng ELF/VLF lan truyền trong EIWG thực tế gồm mode điện
trường chuẩn ngang (quasi-Transverse Electric, QTE) và từ trường chuẩn
ngang (quasi-Transverse Magnetic, QTM). Mode lan truyền sóng mà f <
1,8 kHz gọi là mode điện từ trường chuẩn ngang (quasi-Transverse
Electromagnetic, QTEM). Đối với f < 15 kHz, các mode càng thấp thì
QTM và QTE càng gần với mode TM và TE. Từ trường của TĐ làm cho
môi trường điện ly bất đẳng hướng. Khi sóng tới phân cực thẳng gặp biên
dẫn sóng của môi trường bất đẳng hướng thì sóng phản xạ bị phân cực elip.
3.2. Sự lan truyền sóng ELF/VLF với chế độ tweek
3.2.1. Đặc điểm của tweek
Tweek là sóng điện từ ELF/VLF phát ra từ sự phóng điện của sét
phản xạ trong các biên dẫn của EIWG để lan truyền ra xa hàng nghìn km và
bị tán sắc. Chúng có âm thanh như tiếng chim kêu “tweet” khi đến máy thu.
Tweek hiển thị trên phổ tần số - thời gian với mode thứ nhất, mode thứ hai,
mode thứ ba…Tweek có phân cực sóng tròn quay trái ở gần tần số cắt.
3.2.2. Các công thức tính toán các thông số lớp D
Mật độ điện tử (e/cm3) được xác định:
N e  1, 241108 f cm f H

(3.2)

Trong đó, fcm là tần số cắt ở mode thứ m, fH là tần số hồi chuyển của
điện tử. Ở vùng vĩ độ thấp và xích đạo, fH được tính từ mô hình IGRF
(International Geomagnetic Reference Field) và fH = 1,1  0,2 MHz.
Độ cao của EIWG được xác định qua tần số cắt fcm cho mỗi mode:
h  mc / 2 f cm

(3.3)

8


Nếu khoảng cách lan truyền sóng lớn hơn 2000 km và tính đến độ
cong của EIWG với bán kính R, vận tốc nhóm vgm của sóng được xác định:
vgm  c 1  ( fcm / f )2 / (1  c / 2Rfcm )

(3.4)

Khoảng cách lan truyền tweek từ nguồn sét đến máy thu được tính:
d

t2  t1 (vgf 1  vgf 2 )

(3.5)

vgf 1  vgf 2

Trong đó, t2 – t1 là khoảng thời gian giữa hai tần số f2 và f1 tương ứng

với vận tốc nhóm vgf2 và vgf1.
Chương 4 – THIẾT BỊ THU ELF/VLF VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
SỐ LIỆU
4.1. Dụng cụ quan sát
Để thu nhận tín hiệu băng thông hẹp 19,8 kHz và băng thông rộng
0 – 22 kHz, đề tài sử dụng máy thu ELF/VLF được lắp đặt tại TNU (12,65o
N, 108,02o E). Máy thu này gồm có các bộ phận chính: ăng-ten VLF kênh
Bắc – Nam và Đông – Tây thu thành phần từ trường của sóng điện từ, các
bộ tiền khuếch đại chứa bộ lọc thông dải nhằm khuếch đại tín hiệu từ ăngten phục vụ cho việc số hóa, card âm thanh M-Audio Delta 44 thực hiện số
hóa tín hiệu từ ăng-ten, máy thu GPS cung cấp 1 PPS để chuẩn hóa tần số
lấy mẫu của card âm thanh, máy vi tính và phần mềm ghi dữ liệu
UltraMSK và SpectrumLab V2.77b22.
4.2. Quan sát và xử lý số liệu
Cứ sau 15 phút, phần mềm SpectrumLab V2.77b22 ghi dữ liệu 2
phút với dạng tập tin âm thanh (đuôi “.wav”) và tần số lấy mẫu là 44,1 kHz.
Mỗi tháng, tweek được ghi trong 5 đêm yên tĩnh (- 20 nT  Dst  20 nT).
Các tweek xuất hiện từ 19:00 - 5:00 LT được lựa chọn để phân tích. Để
phân tích dữ liệu tweek, công trình dùng phần mềm phân tích âm thanh
Sonic Visualiser. Phổ tweek hiển thị như Hình 4.1a. Tần số cắt được lấy từ
điểm cuối cùng của đuôi tweek (tương ứng với thời gian tc). Các cặp thông

9


số (t1, f1) và (t2, f2) trên phổ Hình 4.1b dùng để tính vận tốc nhóm vgf1 và
vgf2, sau đó tính khoảng cách lan truyền tweek theo công thức (3.5).
b)

a)
t1,f1

tweek

t2,f2

tc,fc

Hình 4.1. Phổ tweek ghi lúc 15:30 ngày 11/6/2014 (a) và ảnh phóng đại
để lấy các thông số tần số - thời gian (b).

Độ cao phản xạ được tính toán với sai số ± 2,5  ± 0,9 km. Ne và d
được tính toán với sai số lần lượt dưới 1 e/cm3 và 6 %. Loại bỏ các tweek
xuyên sâu vào lớp E có fc ≤ 1,5 kHz. Các tweek có d ≤ 5000 km được lựa
chọn dùng để tính toán các thông số điện ly nhằm tránh sai số về h và Ne do
các tweek đến từ phía bán cầu ban ngày của TĐ. Độ cao phản xạ tweek ghi
tại TNU được so sánh với độ cao phản xạ ghi tại trạm VT ở Nha Trang
(12,27° N, 109,21° E) và thấy rằng hai kết quả lệch nhau không quá 5 %.
Máy thu ghi tín hiệu VLF có tần số 19,8 kHz phát từ NWC (21,8o S,
114o E), Australia. Sau mỗi giây, tín hiệu VLF được ghi một lần và ghi suốt
từ 00:00 – 23:59 UT từ tháng 3/ 2013 – 12/2014. Hình 4.2 biểu diễn sự thay
đổi biên độ và pha ngày – đêm của tín hiệu NWC ghi tại TNU và VT. Hình
dạng thay đổi tín hiệu NWC ghi tại trạm rất giống nhau. Các mũi trên trên
Hình 4.2 chỉ sự tăng biên độ và pha do BNMT lớp M1.2 gây ra.

Hình 4.2. Tín hiệu NWC ghi tại TNU (a) và VT (b) ngày 16/2/2014.
10


Đo biên độ và pha trong điều kiện yên tĩnh (Pq , Aq) và trong điều
kiện nhiễu loạn (Pp , Ap), sau đó xác định các giá trị biên độ nhiễu loạn
(A), pha nhiễu loạn (P). Biên độ (Asp) và pha (Psp) đầu vào cho chương

trình LWPC trong điều kiện nhiễu loạn được tính:
Psp  Psq  P
Asp  Asq  A

(3.6)
(3.7)

Asq và Psq được tính bởi chương trình LWPC trong điều kiện yên
tĩnh. Phần mềm GetData Graph Digitizer được sử dụng để xác định A,

P. Sau đó, sử dụng Psp và Asp cho chương trình LWPC để tính h’, .
Chương 5 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
5.1. Giới thiệu chung
Số liệu: Số liệu ELF/VLF được ghi nhận bởi máy thu ELF/VLF lắp
đặt tại TNU (12,65o N; 108,02o E). Các số liệu về Mặt trời, điện ly, tia vũ
trụ được truy cập từ các website có uy tín.
Nội dung nghiên cứu: Công trình sử dụng phương pháp tweek để
khảo sát hình thái lớp D vào ban đêm vùng vĩ độ thấp và xích đạo từ. So
sánh hình thái lớp D quan sát tại TNU với hình thái lớp này quan sát tại
Kagoshima (KAG) (31,48o N, 130,72o E). Ghi nhận sự thay đổi biên độ và
pha của sóng VLF để khảo sát phản ứng của lớp D với BNMT trong giai
đoạn 2013 – 2014.
5.2. Khảo sát đặc điểm của lớp D ban đêm vùng vĩ độ thấp và xích đạo từ
5.2.1. Đặt vấn đề
Gần đây, có nhiều công trình khảo sát lớp D tầng điện ly vào ban
đêm ở vùng vĩ độ thấp. Tuy nhiên sự thay đổi độ cao phản xạ ứng với mode
thứ nhất đến mode thứ bảy chưa được xem xét đến yếu tố mùa. Nếu khảo
sát hình thái lớp D với mode cao hơn của tweek, hy vọng có thể thấy được
hình thái lớp D theo thời gian và không gian một cách tổng thể.
5.2.2. Nội dung nghiên cứu và kết quả

5.2.2.1. Đặc điểm phản xạ và hấp thụ sóng ELF/VLF của lớp D
11


Năm 2013 và 2014, cứ mỗi tháng, máy thu tại TNU ghi nhận tweek
trong 5 đêm và tổng số tweek thu được là 52617. Tweek lan truyền với
khoảng cách 1000 - 2000 km chiếm tỉ lệ cao nhất. Tỉ lệ xuất hiện tweek có
khoảng cách lan truyền d  3000 km trong mùa đông, mùa phân điểm và
mùa hè lần lượt là 81,5 %, 79,2 % và 82,3 %.
Tweek có mode số cao xuất hiện trước nửa đêm nhiều hơn sau nửa
đêm do mode càng cao sẽ bị suy hao năng lượng sóng trong EIWG càng
lớn và sau nửa đêm môi trường điện ly càng làm suy hao mạnh mode cao.
Đa số tweek có d  3000 km. Độ cao phản xạ tweek quan sát tại TNU sẽ là
giá trị trung bình độ cao phản xạ dọc theo những đường lan truyền sóng
tweek nằm trong một vùng rộng lớn: vùng vĩ độ thấp – xích đạo từ.
5.2.2.2. Sự thay đổi độ cao phản xạ tweek của lớp D
Độ cao phản xạ trong mùa đông, mùa phân điểm và mùa hè thay đổi
lần lượt là 82,1 - 86,6 km, 82,5 - 86,0 km và 83,1 - 85,3 km. Độ cao phản
xạ trung bình và m có mối quan hệ tuyến tính (Hình 5.1). Hệ số góc của
hàm y (km) = ax + b vào mùa hè (0,305) có giá trị thấp hơn so với mùa
đông (0,790) và mùa phân điểm (0,635). Tần số cắt cơ bản vào mùa đông
và mùa phân điểm giảm mạnh hơn so với tần số cắt cơ bản vào mùa hè.

Hình 5.1. Sự thay đổi độ cao phản xạ và tần số cắt cơ bản trung bình theo
mode số trong mùa đông (a), mùa phân điểm (b) và mùa hè (c).

12


Trước nửa đêm của các ngày 14 tháng 3, 13 tháng 5, 17 tháng 11

(năm 2013), 14, 16 và 17 tháng 2, 14 và 15 tháng 3 (năm 2014), số tweek
và độ cao phản xạ có mối tương quan âm trung bình và mạnh.
Nhận xét: Vào ban đêm, độ cao phản xạ tweek với m = 1 - 7 trong
luận án không vượt quá 90 km. Mặt khác, lớp D của tầng điện ly tồn tại ở
60 – 90 km. Do đó, có thể tkhẳng định rằng lớp D vẫn tồn tại vào ban đêm.
Các mode tweek trong mùa hè phản xạ ở những độ cao mà giữa chúng
chênh lệch nhau không nhiều, chứng tỏ tính bất đồng nhất của lớp D mùa
hè thể hiện ít mạnh mẽ hơn so với mùa khác. Trong một số đêm từ 19:00 –
00:00 LT, giữa độ cao phản xạ và sự xuất hiện của tweek có mối tương
quan âm trung bình và mạnh. Điều này cho thấy rằng sự thay đổi lớp D có
thể do điện trường chuẩn tĩnh từ sự phóng điện của sét.
5.2.2.3. Sự thay đổi các thông số Wait và tuyến mật độ điện tử
Giá trị h’ thay đổi từ 81,0 – 84,5 km với SD = ± 1,4  ± 0,4 km và β
thay đổi từ 0,31 – 0,82 km-1 với SD = ± 0,30  ± 0,02 km-1. h’ trung bình
năm 2013 (83,1 km) cao hơn 0,9 km so với h’ trung bình năm 2014 (82,2
km) và β trung bình năm 2013 (0,53 km) cao hơn 0,07 km-1 so với β trung
bình năm 2014 (0,46 km-1). Từ hình 5.2, có thể thấy dáng điệu biến đổi của
h’ và β năm 2014 gần như lặp lại dáng điệu biến đổi của h’ và β năm 2013.

Hình 5.2. Sự biến đổi độ cao tham

Hình 5.3. So sánh tuyến mật độ

chiếu (a) và gradient mật độ điện tử

điện tử tính bằng phương pháp

trung bình tháng (b).

tweek và mô hình IRI-2012.

13


Năm 2013, Ne trong tuyến thấp hơn so với Ne tính toán bằng mô hình
IRI-2012 khoảng 11 - 55 % ở h = 83 – 88 km (Hình 5.3). Năm 2014, Ne
trong tuyến tính theo phương pháp tweek thấp hơn so với Ne tính toán bằng
mô hình IRI-2012 khoảng 5 - 40 % ở h = 84 – 88 km. Ở độ cao từ 80 – 89
km, Ne tính bằng phương pháp tweek trong năm 2014 (Rz = 78,9) cao hơn
từ 1 – 39 e/cm3 so với Ne trong năm 2013 (Rz = 64,7).
5.2.2.4. So sánh hình thái lớp D quan sát tại TNU và KAG
Hình 5.4 và 5.5 biểu diễn sự thay đổi theo mùa của độ cao phản xạ
quan sát tại TNU và KAG (31,48o N, 130,72o E) trong năm 2013 và 2014.
Các đường thẳng là đường khớp hàm y (km) = ax + b cho 4 tháng dữ liệu
của từng mùa, trong đó x thay đổi từ 1 đến 10 tương ứng với 20:00 – 5:00
LT. Năm 2013, ở TNU và KAG, vào mùa phân điểm, độ cao phản xạ có xu
hướng tăng dần từ sau hoàng hôn đến trước bình minh trong khi đó vào
mùa hè, độ cao phản xạ có xu hướng giảm dần. Trong mùa đông, độ cao
phản xạ tại KAG và TNU có xu hướng biến đổi trái ngược nhau. Năm
2014, ở TNU, độ cao phản xạ cả ba mùa đều có xu hướng tăng, còn ở
KAG, quy luật thay đổi độ cao phản xạ theo mùa tương tự như năm 2013.

Hình 5.4. Sự thay đổi theo mùa độ cao phản xạ năm 2013 quan sát tại TNU (a)
và KAG (b)

14


Hình 5.5. Sự thay đổi theo mùa độ cao phản xạ năm 2014 quan sát tại TNU (a)
và KAG (b).

Hình 5.6 biểu diễn sự thay đổi độ cao phản xạ lớp D quan sát tại
TNU và KAG (Hình 5.6a) năm 2013 và 2014, số VĐMT trung bình tháng
(Hình 5.6b) và số neutron ghi tại Beijing (39,08o N, 116,26o E) và Inthanon
(18,59o N, 98,49o E) (Hình 5.6c). Tại TNU, độ cao phản xạ trung bình là
82,7 ± 1,8 km. Tại KAG, độ cao phản xạ trung bình là 89,8 ± 2,6 km, cao
hơn độ cao phản xạ quan sát tại TNU là 7,1 km. Dáng điệu biến đổi độ cao
phản xạ lớp D quan sát tại TNU và KAG gần giống với nhau.

Hình 5.6. Độ cao phản xạ quan sát tại TNU và KAG (a), số vết đen mặt
trời trung bình tháng (b) và số neutron trung bình (c).
15


Năm 2013, giữa độ cao phản xạ quan sát tại TNU và KAG và số
VĐMT có mối tương quan lần lượt là 0,06 và -0,13. Trong khi đó, năm
2014, giữa các đại lượng này có mối tương quan trung bình (r = - 0,48 cho
cả hai trạm). Giữa độ cao phản xạ quan sát tại TNU và số neutron (ghi tại
Inthanon) có hệ số tương quan là -0,64 (năm 2013) và 0,07 (năm 2014).
Giữa độ cao phản xạ quan sát tại KAG và số neutron (ghi tại Beijing) có hệ
số tương quan là -0,61 (năm 2013) và -0,22 (năm 2014).
Nhận xét:
Độ cao phản xạ lớp D quan sát tại TNU thấp hơn so với độ cao phản
xạ lớp D quan sát tại KAG khoảng 7,1 km. Điều này có thể do ở vùng điện
ly gần xích đạo, vào ban ngày cường độ UV của MT lớn hơn và thời lượng
chiếu các bức xạ này nhiều hơn so với chúng ở vùng vĩ độ cao hơn làm cho
Ne lớp D vào ban ngày ở vùng gần xích đạo cao hơn ở các vùng vĩ độ cao
hơn. Ne vào ban ngày quyết định đến Ne ban đầu vào ban đêm của lớp D.
Trong năm 2014, mối tương quan giữa độ cao phản xạ và số neutron rất
yếu, chứng tỏ ảnh hưởng của tia vũ trụ đến sự thay đổi theo mùa độ cao
phản xạ lớp D suy giảm mạnh. Sự tăng cường bức xạ Lyman- từ vùng

ngoại quyển và sự thay đổi theo mùa của mật độ NO năm 2014 quyết định
đến sự thay đổi theo mùa của độ cao phản xạ lớp D.
5.3.

Ảnh hưởng của bùng nổ mặt trời lên lớp D

5.3.1. Đặt vấn đề
Để làm rõ sự ảnh hưởng của BNMT lên lớp D vùng vĩ độ thấp và
xích đạo từ, đề tài so sánh kết quả nghiên cứu tại TNU với các kết quả
nghiên cứu khác ở vĩ độ thấp và trung bình. Biểu diễn sự thay đổi Ne theo
thời gian và theo độ cao trong quá trình BNMT để khảo sát phản ứng của
lớp D tầng điện ly với BNMT một cách tổng thể.
5.3.2. Nội dung nghiên cứu và kết quả
5.3.2.1. Đặ điểm hoạt động Mặt trời chu kỳ thứ 24:
Chu kỳ 24 bắt đầu từ ngày 4/1/2008 và có một đỉnh cực đại vào
tháng 2/2012 (Rz = 66,9), cực đại thứ hai lại xuất hiện vào tháng 4/2014 (Rz
16


= 81,9) và sau đó số VĐ có xu hướng giảm dần. Trong năm 2013 và 2014
có nhiều sự kiện BNMT, điều này tạo cơ hội thuận lợi cho việc khảo sát
ảnh hưởng của hoạt động MT lên lớp D của đề tài.
5.3.2.2. Sự thay đổi biên độ, pha của sóng VLF khi có bùng nổ mặt trời
Phản ứng của tín hiệu NWC với BNMT năm 2013 – 2014 theo
đường truyền từ NWC, Australia đến TNU băng qua xích đạo từ (gọi tắt là
đường truyền NWC-TNU) được so sánh với đường truyền sóng từ NWC
đến Dunedin (DND) (45,78o S, 170,47o E), New Zealand (gọi tắt là đường
truyền NWC-DND, đây là đường truyền đi qua nhiều kinh tuyến và nằm
phần lớn vùng điện ly vĩ độ trung bình). Ngoài ra, đề tài còn so sánh các
thông số Wait quan sát giữa TNU và Sitapur (STP) (22,45o N, 87,75o E), Ấn

Độ sử dụng cùng một nguồn phát sóng VLF từ NWC.

Hình 5.7. Biểu diễn mối quan hệ biên

Hình 5.8. Biểu diễn mối quan hệ

độ (a), pha nhiễu loạn của tín hiệu

biên độ (a), pha nhiễu loạn của tín

VLF (b), thời gian trễ (c) quan sát tại

hiệu VLF (b), thời gian trễ (c) quan

TNU theo cường độ tia X.

sát tại DND theo cường độ tia X.

Trong 142 sự kiện BNMT ghi tại TNU, có 18 trường hợp pha tín hiệu
NWC bất ổn định. Cùng trong khoảng thời gian quan sát đó, tín hiệu NWC
ghi tại DND phản ứng mạnh với 110 sự kiện BNMT, trong đó có 10 trường
hợp pha bất ổn định. Đề tài chỉ sử dụng các trường hợp có sự tăng cả biên
độ và pha để tính các thông số Wait.

17


Tại TNU, các sự kiện BNMT lớp C1.2 – X3.2 được ghi nhận. Biên
độ nhiễu loạn (A) tăng từ 0,3818 - 4,3982 dB. Pha nhiễu loạn (P) tăng từ
4,58o - 106.08o. Phần lớn các đỉnh biên độ tín hiệu VLF xuất hiện sau đỉnh

cường độ tia X (thời gian trễ) từ 8 - 407 giây (0,1 – 6,7 phút) (Hình 5.7).
Trong khi đó tại DND, A thay đổi từ 0,5085 - 5,4326 dB, P thay
đổi từ 5,23o - 140,23o. Thời gian trễ có xu hướng giảm khi cường độ tia X
tăng. Thời gian trễ thay đổi từ 2 – 267 giây (Hình 5.8).
Nhận xét:
Giữa biên độ và pha nhiễu loạn có quan hệ hàm sigmoid với cường
độ tia X cực đại. Sự thay đổi biên độ và pha của sóng VLF trên đường
truyền NWC-DND mạnh mẽ hơn đường truyền NWC-TNU, đặc biệt ở các
sự kiện BNMT với cường độ lớn (lớp M và X).
5.3.2.3. Sự thay đổi các thông số Wait khi có bùng nổ mặt trời
Các sự kiện BNMT ghi tại TNU và DND tại các thời điểm mà góc
thiên đỉnh (tại điểm giữa của các đường truyền) nhỏ hơn 70o được quan tâm
và phân tích. Hình 5.9 và 5.10 mô tả sự so sánh các thông số Wait trong
điều kiện BNMT. Hình 5.11 biểu diễn sự so sánh các thông số Wait của hai
đường truyền từ NWC đến các trạm vĩ độ thấp TNU và STP.

Hình 5.9. So sánh sự thay đổi các thông số Wait quan sát tại TNU và DND
giữa năm 2013 (a, b) và năm 2014 (c, d).

18


Hình 5.10. So sánh sự thay đổi các thông số Wait quan sát tại TNU (a, b) và
DND (c, d).

Hình 5.11. Sự thay đổi độ cao tham chiếu (a) và gradient mật độ điện tử (b) tại
TNU và Sitapur (India) với góc thiên đỉnh từ 14 – 33o.

Nhận xét:
- Từ Hình 5.9, ta thấy rằng tại cùng chuỗi BNMT, sự giảm h’ khi

cường độ tia X tăng ở cả hai trạm gần như tương tự nhau, trong khi đó các
giá trị của thông số  ghi tại TNU tăng chậm hơn so với trường hợp ghi ở
DND, đặc biệt điều này xảy ra khá rõ vào năm 2013 và ở các lớp BNMT
lớn. Sự tăng chậm  ở vùng vĩ độ thấp và xích đạo có thể giải thích như
sau: sự tăng  do có một phần đóng góp của tác nhân ion hóa tia vũ trụ ở độ
cao 50 – 65 km, tuy nhiên sự đóng góp của tia vũ trụ vào sự ion hóa phụ

19


thuộc vào vĩ độ và giảm đến mức thấp nhất ở xích đạo. Do đó ít có sự đóng
góp của tia vũ trụ vào sự ion hóa lớp D ở khu vực này ở độ cao dưới 65 km.
- Ở cả hai trạm, trong cùng chuỗi BNMT, sự giảm h’ năm 2014 (Rz =
64,9) chậm hơn so với năm 2013 (Rz = 78,9) (xem Hình 5.10). Tuy nhiên
sự khác nhau này thể hiện không mạnh mẽ. Tại TNU, sự thay đổi của  ở
cả hai năm ít có sự khác biệt. Tuy nhiên,  ghi nhận được tại DND năm
2014 giảm chậm hơn rất đáng kể so với năm 2013. Điều này thấy rõ ở lớp
M và lớp X của BNMT. Sự giảm ảnh hưởng của tia vũ trụ lên sự ion hóa
lớp D vào năm 2014 do sự giảm của cường dộ tia vũ trụ trong năm này.
Như vậy, có thể nhận thấy rằng phản ứng của lớp D tầng điện ly ở vùng vĩ
độ trung bình với BNMT phụ thuộc vào hoạt động của MT thể hiện rõ hơn
so với vùng điện ly vĩ độ thấp và xích đạo từ.
- Từ Hình 5.11, sự thay đổi của h’ ghi tại TNU và STP trong điều
kiện BNMT không có sự khác biệt lớn. Xu hướng biến đổi  tại hai trạm rất
khớp với nhau. Như vậy sự thay đổi của h’,  theo cường độ tia X trong
công trình khá phù hợp kết quả nghiên cứu của Basak và Chakrabarti.
5.3.2.4. Sự thay đổi mật độ điện tử
Hình 5.12 biểu diễn sự tăng mật độ điện tử theo cường độ tia X quan
sát tại TNU và DND trong hai năm 2013 và 2014.

Hình 5.12. Sự thay đổi mật độ điện tử theo cường độ tia X cực đại quan
sát tại TNU (a) và DND (b).

Nhận xét: Tại TNU, sự thay đổi mật độ điện tử trong cùng chuỗi
BNMT trong hai năm 2013 và 2014 ít có sự khác biệt (Hình 5.12a), trong
20


khi đó tại DND, mật độ điện tử năm 2014 tăng chậm hơn rất nhiều so với
năm 2013 trong cùng chuỗi BNMT (Hình 5.12b). Điều đó nói lên rằng
phản ứng của lớp D ở khu vực vĩ độ trung bình với BNMT phụ thuộc vào
hoạt động của MT khá rõ ràng.
5.3.2.5. Phân tích một số sự kiện bùng nổ mặt trời
- Trường hợp cực đại của biên độ VLF xuất hiện sau cực đại
cường độ tia X
BNMT lớp C6.8 ngày 14/2/2014 (Hình 5.13a) có đỉnh cường độ tia
X lúc 4:30 UT và sau 2 phút, biên độ VLF đạt cực đại. Ở 70 km, Ne cực đại
~ 103 e/cm3 và tăng ~ 101 so với điều kiện yên tĩnh (102 e/cm3). Ở độ cao
90 km, Ne cực đại ~ 104 e/cm3 tăng 101 lần so với điều kiện yên tĩnh (103
e/cm3). Giá trị h’ giảm 2,6 km và β tăng 0,02 km-1. BNMT lớp M3.2 ngày
29/12/2013 (Hình 5.13e) có đỉnh cường độ tia X lúc 7:56 UT và sau 1,5
phút, biên độ VLF cực đại và tiếp sau đó là BNMT lớp thấp hơn (C3.8) gây
nhiễu loạn nhẹ đến lớp D. Ở 70 km, Ne cực đại ~ 103 e/cm3 và tăng ~101 so
với điều kiện yên tĩnh (102 e/cm3). Ở độ cao 90 km, Ne cực đại ~ 105 e/cm3
tăng 102 lần so với điều kiện yên tĩnh (103 e/cm3). Trong sự kiện này, h’
giảm 7,6 km và β tăng 0,08 km-1. BNMT lớp M1.1 ngày 7/1/2014 (Hình
5.13c) làm thay đổi Ne của lớp D tương tự như lớp C6.8 và h’ giảm 4,2 km
và β tăng 0,05 km-1.

21

Hình 5.13. Sự thay đổi theo thời gian của Ne và các thông số h’, β của lớp
D khi có BNMT.

Nhìn chung, thời điểm h’ cực tiểu và  đạt cực đại trùng với thời
điểm biên độ VLF đạt cực đại. Sau đỉnh cực đại của Ne, h’ tăng dần và 
giảm dần và môi trường điện ly dần dần trở về trạng thái ban đầu.
- Trường hợp cực đại của biên độ VLF xuất hiện trước cực đại
cường độ tia X
Trong sự kiện BNMT ngày 6 và 7/11/2014 (Hình 5.13 b, f), h’ cực
tiểu ở giữa thời điểm biên độ VLF đạt cực đại và cường độ tia X cực đại. 
22


đạt cực đại sớm hơn thời điểm cực đại của Ne. Điều đó chứng tỏ tốc độ ion
hóa tăng rất nhanh đối với các trường hợp BNMT có cường độ mạnh nhưng
do quá trình tái hợp và kết hợp không cho phép Ne tiếp tục tăng. Có thể
cường độ tia X chưa đạt đến cực đại nhưng cũng đủ làm sự ion hóa này đạt
bão hòa sớm. Riêng sự kiện BNMT lớp X3.2 (Hình 5.13d) sau Ne lớp D đạt
cực đại, h’ tiếp tục giảm và cực tiểu ở thời điểm cường độ tia X cực đại (h’
giảm 8,2 km). Đối với sự kiện BNMT này, ở 70 km, Ne cực đại ~ 103 e/cm3
và tăng ~ 101 so với điều kiện yên tĩnh (102 e/cm3) và ở độ cao 90 km, Ne
cực đại ~ 106 e/cm3 tăng 103 lần so với điều kiện yên tĩnh (103 e/cm3).
Nhận xét:
Sự biến đổi của Ne và  theo dáng điệu biến đổi của biên độ VLF chứ
không theo dáng điệu biến đổi của cường độ tia X. Sự thay đổi h’ và  theo
thời gian rất đối xứng nhau. Có thể thấy hình dạng biến đổi Ne theo thời
gian gần như giữ nguyên hình dạng của nó theo độ cao. Càng lên cao thì sự
hồi phục của môi trường điện ly về trạng thái cũ càng chậm.

KẾT LUẬN
1. Kết quả nghiên cứu về đặc điểm lớp D tầng điện ly ban đêm
khu vực Tây Nguyên
1.1. Tweek có d = 1000 – 2000 km xuất hiện thường xuyên nhất. Do
đó, tweek thu được tại TNU mang thông tin của lớp D tầng điện ly vùng vĩ
độ thấp - xích đạo từ.
1.2. Tính chất bất đồng nhất của lớp D trong các tháng mùa hè thể
hiện ít mạnh mẽ hơn so với các tháng mùa đông và mùa phân điểm. Vào
ban đêm, độ cao phản xạ tweek tương ứng m = 1 - 7 không vượt quá 90
km, do đó có thể khẳng định rằng lớp D vẫn tồn tại vào ban đêm.
1.3. Độ cao phản xạ trung bình của lớp D quan sát tại TNU tương
ứng với m = 1 là 82,7 ± 1,8 km, cao hơn độ cao phản xạ vùng vĩ độ cao và
thấp hơn so với độ cao phản xạ tại KAG vùng vĩ độ trung bình.

23