Генерация и распространение КНЧ/ОНЧ излучения в литосферно-атмосферно-ионосферной системе

• Автор: Ряховский, Илья Александрович
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Источники, распространение и регистрация КНЧ/ОНЧ излучения

1.1. Источники КНЧ/ОНЧ излучения

1.2. Геофизическая среда и распространение КНЧ/ОНЧ излучения

1.3. Приемники КНЧ/ОНЧ излучения

2. Измерительная аппаратура и методика обработки данных

2.1. Измерительная аппаратура

2.2. Проведение полевых измерений и методика обработки данных

3. Регистрация естественных источников КНЧ/ОНЧ излучения

3.1. Синхронная регистрация КНЧ/ОНЧ излучения на Земле и в верхней ионосфере в

районе Байкальской рифтовой зоны
3.2. Пеленгация естественных источников КНЧ/ОНЧ излучения
4. Регистрация антропогенных источников КНЧ/ОНЧ излучения
4.1. Регистрация сверхслабых сигналов на больших расстояниях от ионосферного
источника
4.2. Пеленгация сверхслабых сигналов от ионосферного источника на больших базах
4.3. Пеленгация сверхслабых сверхслабых сигналов от ионосферного источника на
малых базах

4.4. Влияние гелиогеофизических условий на генерацию КНЧ/ОНЧ сигналов во время нагревных экспериментов
Заключение
Список Литературы
Приложение

Введение
Настоящая работа посвящена изучению генерации и распространениию электромагнитного излучения крайне низких частот (КНЧ от 30 до 3000 Гц) и очень низких частот (ОНЧ от 3 до 30 кГц) в литосферно-атмосферно-ионосферной системе. Главной особенностью электромагнитного излучения КНЧ/ОНЧ диапазонов является возможность распространения в волноводе Земля - ионосфера на большие расстояния с малым затуханием. При волноводном распространении основное влияние на амплитудно-частотные характеристики КНЧ/ОНЧ сигналов оказывают стенки волновода, главным образом, О-слой ионосферы.
О-слой ионосферы сложен для изучения. Его исследование невозможно с помощью радиолокационных методов из-за низкой электронной концентрации. Исследования с помощью метеозондов (максимальная высота 30-40 км) и спутников (минимальная высота около 180 км) также невозможны, поскольку характерная высота слоя составляет 60-90 км. Эффективным методом изучения О-слоя является его мониторинг КНЧ/ОНЧ излучением, для которого О-слой является верхней стенкой волновода.
При распространении КНЧ/ОНЧ волны в волноводе Земля-ионосфера часть энергии этой волны проникает через ионосферу в вышележащие слои плазмосферы и магнитосферы. Механизмы такого проникновения недостаточно ясны, а одновременные измерения на поверхности Земли и на спутнике носят единичный характер. Одной из существующих гипотез является предположение о создании в нижней ионосфере областей неоднородностей, связанных с процессами в литосфере (тектонические разломы, проявления сейсмической активности и др.). Такие области могут также образовываться над зонами повышенной электромагнитной активности (промышленные центры, энергетические объекты, мощные радиостанции).

3. Регистрация естественных источников КНЧ/ОНЧ излучения
3.1. Синхронная регистрация КНЧ/ОНЧ излучения на Земле и в верхней ионосфере в районе Байкальской рифтовой зоны
Проблема литосферно-атмосферно-ионосферных связей (ЛАИС) занимает важное место в геофизических исследованиях, что обусловлено как практическими задачами (прогноз землетрясений, влияние литосферных процессов на состояние ионосферы, влияние геомагнитных и ионосферных возмущений на энергетические и промышленные объекты), так и необходимостью решения фундаментальных задач, связанных с выявлением природы взаимосвязанных возмущений в литосферно-атмосферн-ионосферной системе. Ведущиеся в течение несколько десятилетий исследования проблемы ЛАИС привели к появлению большого количества гипотез и получению значительного экспериментального материала [51]. Неоднократно сообщалось, что ионосферные возмущения (вариации электрических и магнитных полей, плотности заряженной и нейтральной компоненты, возникновение или изменение параметров потоков захваченных и высыпающихся частиц) связаны с определенными процессами в литосфере, хотя механизм наблюдаемых эффектов не имеет общепринятого объяснения. Развитие этого направления геофизики испытывает значительные трудности по той причине, что полученные экспериментальные данные о связи вариаций геофизических полей на и под поверхностью Земли с процессами в ионосфере часто противоречивы или условия получения таких данных не позволяют связать их однозначно с литосферно - ионосферным взаимодействием. Например, в [52, 53] рассматриваются литосферно-атмосферно-ионосферные процессы, которые, как считают авторы, можно считать предвестниками землетрясений, а в [54, 55] показано, что эффект изменения интенсивности электромагнитных эмиссий в ионосфере, связанный с землетрясениями, отсутствует или исчезающе мал. В этих условиях получение новых