Физика авроральных явлений / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Ленинград : Наука, 1988. – 264 с.
2 V ( 5 . 2 ) где Л.^ - радиус Дебая. Отсюда при А/ = 5 •1 0 5 см- 3 и Ге =7^ А N / А / ^ 1%, а при 7^ >7"- A N / N падает. Эти оценки - качест венная основа нижнего предела уровня турбулентности. 5 .4 .4 . Пространственный спектр неоднородностей. Спектр яв ляется трехмерной функцией длины волны, ракурсного и азимуталь ного углов [ 8 1 ] . Спектр длин волн - функция электрического поля. Другие зависимости от внешних условий в ионосфере изучены сла бо. Более других изменчивой кажется зависимость от азимуталь ного угла [ 25 ] . 5 .4 .5 . Высотное распределение рассеяния. Ракурсная поверх ность - геометрическое место точек, где радиолуч перпендикулярен к магнитной силовой линии. Жесткая анизотропия ограничивает диа пазон высот рассеяния, даже если неоднородности существуют выше и ниже. Вследствие куполообразной ракурсной поверхности высоты минимальны на западном и восточном краях зоны наблюдения рада ра, а в центре - максимальны [91> 1 1 1 ]. На частотах 70 -120М Гц ионизация Е-слоя и ионосферная рефракция модулируют высоту рас сеяния, а на частотах 70 МГц могут раздваивать рассеивающий слой (высотный профиль видимости рассеяния) [1 0 8 , 11 1 ], В [ 7 5 ] найдено, что турбулентность растет с высотой, а высота и толщина рассеивающего слоя могут быть функциями азимутального угла и электрического поля. Восточно-западные наклоны рассеивающего слоя [9 8 , 1 0 5 ] не найдены [ 7 5 ] . В ы с о т н о е р а с п р е д е л е н и е н е о д н о р о д н о с т е й - 95 -125 км. Ракетные зонды показывают, что турбулентность может быть распределена регулярно [7 2 , 82 ] или сосредоточена в отдельных слоях [ 7 9 ] . Нерегулярность в вы сотном распределении может быть свдзана с составом атмосферы [ 4 ] . тонкими слоями ионизации [ 8 , 20 ] , захватами волновых па кетов [ 7 3 ] . 5 .4 .6 . Электрическое поле, концентрация плазмы и амплитуда рассеянного сигнала. Основным механизмом генерации электроста тической турбулентности, ответственной за рассеяние радиоволн, считается ФБ-неустойчивость, которая имеет порог возбуждения по величине электрического поля Е ^ 15 мВ/м. При меньших полях неустойчивость не развивается. При величине поля Е, большем по рогового, имеет место спонтанное возбуждение волн, которые ста билизируются на уровне 3-5%, Дальнейший рост поля Е > 30 мВ/м не влияет на уровень турбулентности [б , 81, 110 ] ; амплитуда от раженного сигнала в соответствии с выражением (5 ,1 ) определяет ся в этом случае в основном концентрацией ионосферной плазмы. 5.4.7. Скорость движения неоднородностей. В рамках линейной теории ФБ-неустойчивости нарастающая волна в первом приближе нии распространяется со скоростью дрейфа электронов. Это следст- 9 4
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz