Низкочастотные шумовые излучения внешней ионосферы и магнитосферы

• Автор: Вершинин, Евгений Федорович
• Шифр специальности: 01.04.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 345 c. : ил

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЕСТЕСТВЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ,
АППАРАТУРЫ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ШУМОВ
1.1. Геофизические особенности региона экспериментальных исследований и источники шумовых излучений
1.2. Классификация естественных низкочастотных шумов
1.3. Аппаратура для приема и регистрации уровня электромагнитного поля низкочастотных излучений
1.4. Методические вопросы экспериментальных исследований пространственно-временных и спектральных характеристик низкочастотных шумовых излучений
Выводы
2. ВОЗБУЖДЕНИЕ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ВОЛН ВБЛИЗИ ИОНОСФЕРНОГО
НИЖНЕГО ГИБРИДНОГО РЕЗОНАНСА
2.1. Основные источники низкочастотных шумовых
излучений во внешней ионосфере и магнитосфере
2.2. Потоки надтепловых частиц и их функции распределения
2.3. Дисперсионные соотношения и собственные частоты магнитосферной плазмы
2.4. Продольные ( v || Н ) потоки частиц
2.5. Возбуждение ИГР волн поперечными (viH )
потоками положительных ионов
2.5.Т. Гидродинамическая область углов
2.5.2. Промежуточная область углов
2.5.3. Изотропная область углов
2.6. Роль ионосферного НГР волновода в возбуждении низкочастотных волн
Выводы
3. РЕГУЛЯРНЫЙ ШУМОВОЙ ФОН
3.1. Спутниковые наблюдения НГР шумов во внешней

ионосфере и магнитосфере
3.2. Суточные и сезонные вариации интенсивности регулярного шумового фона
3.3. Широтное распределение интенсивности регулярного шумового фона низкочастотных излучений
3.4. Определение положения плазмопаузы по спектральным особенностям широтного распределения РШФ
3.5. Проявления некоторых эффектов солнечной и геомагнитной активности в спектрах РШФ
3.6. 0 вкладе атмосфериков в интенсивность
регулярного шумового фона
Выводы
4. ВСПЛЕСКИ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ШУМОВЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
4.1. Авроральные всплески шипений
4.2. Изолированные шумовые всплеоки
4.3. Всплески шумов с дрейфом максимальной
интенсивности по частоте
4.4. Щумовые бури
4.5. Всплески циклотронных шумов в области плазмопаузы
4.6. Хоры
Выводы
5. ВСПЛЕСКИ ШУМОВ С ЛИНЕЙЧАТОЙ ЧАСТОТНОЙ СТРУКТУРОЙ СПЕКТРА
5.1. Основные результаты спутниковых наблюдений
5.2. Характеристики линейчатых излучений, связываемых с гармониками ЛЭП
5.3. Геофизические условия появления
линейчатых излучений
5.4. Спектральные и статистические характеристики ВЛС
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность проблемы. На первом этапе исследований естественного низкочастотного радиоизлучения (в период МГГ) было установлено, что многие его дискретные и шумовые сигналы содержат обширную информацию о состоянии плазмы околоземного космического пространства, через которую они распространяются. Основные усилия исследователей были направлены на изучение тонкой структуры и динамики дискретных излучений. В частности, это было обусловлено тем, что для приема и регистрации дискретных сигналов не требовалась высокочувствительная аппаратура, а для анализа использовались готовые анализаторы спектра. С развитием прямых спутниковых методов исследований ОНЧ излучения в магнитосфере и во внешней ионосфере положение мало изменилось - основное внимание уделяется изучению спектральных характеристик дискретных сигналов различного происхождения, хотя непрерывные (шумовые) излучения и привлекаются для диагностики физических параметров плазмы в области измерений.
Целенаправленные систематические наземные исследования шумового ОНЧ излучения впервые в ССОР были начаты в ИКФИА ЯФ СО АН СССР в 1962 году. Вначале шумовое ОНЧ излучение связывалось только с полярными сияниями и магнитными возмущениями /I/, а затем было установлено, что это лишь один из многих классов радиоизлучения с характеристиками шумового типа. Исследования закономерностей поведения источников шумового ОНЧ излучения различных классов были предприняты в отдельных пунктах (разнесенных на тысячи километров), а затем на сети стационарных и экспедиционных пунктов, оснащенных идентичной приемно-регистрирующей аппаратурой, разработанной и изготов-

градиентов вертикальной составляющей шля геомагнитных вариаций - указывают на связь областей генерации авроральных всплесков с локальными активными неоднородностями свечения, с областями авроральных электронных вторжений (ответственных за радиосияния) и генерации ионно-звуковых волн.
Появление всплесков шумовых бурь (рис.1.5) сопровождает каждое значительное геомагнитное возмущение и слабо контролируется местным временем. Продолжительность серий всплесков, характерных для шумовых бурь, составляет иногда десятки часов. Радиоизлучение этого класса занимает широкую полосу частот и наблюдается одновременно в большом диапазоне геомагнитных широт.
Особенностью изолированных широкополосных всплесков шипений является одновременность амплитудных вариаций и появления в достаточно большом диапазоне частот без четко выраженной зависимости от широты пункта наблюдения. Продолжительность всплесков - от нескольких минут до десятков минут. Всплески этого класса коррелируют с общими условиями геомагнитной возмущенности, но достаточно тесной связи с какими-либо конкретными явлениями в ионосфере, полярных сияниях или вариациях геомагнитного поля не обнаруживают. Имеются все основания полагать, что изолированные всплески генерируются в области экваториального сечения магнитосферы Земли быстрыми электронами, эмиттируемыми Солнцем и диффундирующими в магнитосферу из солнечного ветра, при развитии циклотронной неустойчивости. Пример записи изолированного всплеска на диаграммную ленту представлен на рис.1.6.
Всплески шипений с частотным дрейфом (ВПД) характеризуются последовательным сдвигом по частоте времени начала и