SunWorld - комплекс для моделирования
образования профилей Стокса
фраунгоферовых линий

Назначение программы
Основные возможности
Аналоги
Прикладное значение
Об истории создания
Скриншоты программы SunWorld

Назначение программы

Программа моделирует формирование профилей Стокса фраунгоферовых линий при прохождении света сквозь солнечную фотосферу.
Моделирование необходимо чтобы сравнить наблюдения и вычисления и узнать физические параметры в фотосфере.
В настоящее время неточность определения физических параметров в большей степени определяется недостатками наблюдений и приблизительностью моделей, чем алгоритмами расчета. Поэтому программа моделирования - не менее важный инструмент исследователя, чем, скажем, пара инструментов телескоп - спектрограф.

Основные возможности

Программа позволяет с большой точностью вычислить профили Стокса (т.е. профили с учетом поляризации в магнитном поле) фраунгоферовых линий для заданного с глубиной распределения температуры, газового и электронного давлений, микротурбулентной скорости и параметров магнитного поля. При этом модель фотосферы предполагается однородной в плоскости поперек луча зрения.
Формулы в программе на сегодняшний день предполагают также условия ЛТР и не учитывают перераспределение излучения по направлениям и частотам в процессе прохождения света через слои фотосферы.
Если в модели задано распределение с глубиной только температуры, то газовое и электронное давление могут быть посчитаны на основе формул ионизационного и гидростатического равновесий.
Кроме вышеуказанного, программа делает ряд других вспомогательных расчетов.

Аналоги

Формулы программы были собраны из разных источников, на конечной стадии за основу брались формулы из алгоритмов MALIP и LINEAR. Параллельно с SunWorld на территории СНГ в Киеве в те же годы была сделана программа SPANSAT.

Прикладное значение SunWorld

Автор предполагает делать расчеты сам, а также для любого, кто пожелал бы сотрудничать. Основные алгоритмы для обеспечения прозрачности того, что делает программа, готовятся к опубликованию. (Алгоритмы не являются оригинальными, однако, без их явного описания нельзя говорить об их корректности.)
Для того, чтобы сделать типовой расчет, достаточно заполнить текстовый файл с заданием на расчет. Правила оформления такого файла очень просты. Результаты выдаются в текстовом и, по возможности, графическом виде.
Создание программы трудоемко, поэтому предполагается материальный вклад в этот проект того, кто имеет возможность сделать такой вклад - организовать совместный грант и т.п. В любом случае - пишите.

Об истории создания

Первые алгоритмы системы SunWorld были введены в 1980 г (это формулы Д.Н.Рачковского для аналитического расчета профилей Стокса). Далее из множества разнородных источников алгоритмы были скомпилированы (собраны) в систему, написанную на языке Паскаль для СМ-ЭВМ и затем переведены на IBM PC. К 1990 году система включала уже всё, что есть сейчас.
Расчет одного профиля длился тогда минут 15, поэтому на атлас из 60 профилей уходило два рабочих дня.
Более 15 лет автор не занимался программой. В наши дни выяснилось, что ни одного действующего программного комплекса подобного типа в Российской Федерации до сих пор нет, и было принято решение восстановить программу. Два с небольшим месяца ушло на перевод комплекса из системы Турбо Паскаль на Дельфи. Выяснилось, что на современных компьютерах один профиль считается одну секунду вместо прежних 15 минут, и возникла новая проблема. Старая структура программы была очень гибкой за счет модульности. Один алгоритм выполнял свою часть действий и выводил данные в файл, затем запускалась следующая задача и т.д. Память компьютера не позволяла выполнить все действия одновременно. Сейчас всё время стало уходить на то, чтобы оператор выходные данные одного модуля передавал во входные данные следующего. Возможность ручной коррекции, которая давала гибкость, стала теперь тормозом. Для устранения этого недостатка структура программы была за 4 месяца полностью переделана. Сейчас она допускает возможность иметь в оперативном управлении одновременно произвольное множество моделей фотосферы и множество посчитанных профилей. Это даёт возможность организовать расчет по многокомпонентным моделям, если такая задача будет поставлена.
В настоящий момент стоит задача описания, "инвентаризации" всех алгоритмов, поиск лучших вариантов. В первую очередь это касается учета рассеяния или подбора двух- и более компонентных моделей, которые позволили бы описать изменения профилей линий при изменении гелиоцентрического угла.


(с) Можаровский С.Г. // mailto:sw@newmail.ru // Home page // Solar page