Физика авроральных явлений / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Ленинград : Наука, 1988. – 264 с.

электрического поля £ возникает сторонний ток / CTOP=/J?j Е. О J Q' который и является источником низкочастотных полей. Многочисленные попытки аналитических расчетов наземного эф­ фекта в ОНЧ—диапазоне сыграли большую роль в понимании физики исследуемых процессов, однако не привели к созданию строгой ко­ личественной теории. Это связано с тем, что основные параметры задачи, такие как размеры области, занятой искусственно возбуж­ даемыми низкочастотными токами, характерный вертикальный мас­ штаб естественной неоднородности ионосферы и длина возбуждаемой низкочастотной волны являются величинами одного порядка, и ана­ литические решения можно получить только путем упрощений за счет искусственного введения какого-либо малого параметра. Достаточно обоснованными такие упрощения выглядят лишь в диапазоне частот пульсаций, поскольку в этом случае длина гене­ рируемой низкочастотной волны много больше других характерных размеров, а чрезвычайно низкие частоты позволяют пренебречь то­ ками смещения. В работе [ 2 6 ] построена теория возбуждения ис­ кусственных геомагнитных пульсаций в магнитосферном альвенов- ском резонаторе, в [ 2 ] получены простые формулы для наземного геомагнитного эффекта. 1Q.2.2. Результаты численного моделирования. Количественную теорию обсуждаемого явления удалось построить с использованием методов численного моделирования. Физически задача распадается на два этапа. Во-первых, это нелинейное распространение мощного КВ—излучения и возбуждение в ионосфере нелинейных токов на час­ тоте модуляции мощной волны. Эта задача решалась в приближении геометрической оптики. Методы расчета и результаты для высоко­ широтного нагревного стенда ПГИ даны в [2 2 , 2 3 ]. Второй этап — это определение НЧ—полей от заданного прост­ ранственно распределенного источника, расположенного в ионосфере. Это линейная задача, но геометро-оптическое приближение здесь неприменимо. Поэтому численно решалась непосредственно система уравнений Максвелла [ 22 ]. Граничные условия определялись идеаль­ но проводящей Землей и отсутствием на больших высотах излучения, распространяющегося вниз. При выборе параметров среды необходимо учитывать, что ионо­ сфера высоких широт отличается от среднеширотной не только аб­ солютным значением существующих в ней электрических полей (что и определяет увеличение амплитуды НЧ-излучений на 1-2 порядка), но и гораздо более широким диапазоном вариаций ее параметров, особенно профиля электронной концентрации. Указанные свойства высокоширотной ионосферы наиболее полно были учтены при исполь­ зовании в расчетах экспоненциального профиля электронной концен­ трации [1 7 , 22, 2 3 ]. В зависимости от выбора профиля электронной концентрации область, занятая нелинейным током, может оказаться на различных высотах по отношению к уровню, на котором гирочастота электронов равна эффективной частоте их соударений (уровень „замагниченности" электронов). Если в результате изменения модели ионосферы нели­ 212