Гелиогеофизические исследования в Арктике: сборник трудов всероссийской конференции, Мурманск, 19-23 сент. 2016г. Апатиты, 2016.

ВЛИЯНИЕ СОЛНЕЧНОГО ЗАТМЕНИЯ 20 МАРТА 2015 г. НА УСЛОВИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СНЧ ВОЛН НА ВЫСОКОШИРОТНОЙ ТРАССЕ Е.Д. Терещенко, А.Е. Сидоренко, В.Ф. Григорьев (ФГБНУ «Полярный геофизический институт», Мурманск, Россия) anton@pgi.ru Аннотация. В работе приведены оценки вариаций параметров, определяющих распространение СНЧ волн в волноводе, наблюдавшиеся во время полного солнечного затмения 20 марта 2015 г. На трассе Кольский п- ов-арх. Шпицберген были зарегистрированы изменения амплитуды искусственного СНЧ сигнала, соответствующие изменениям освещенности при прохождении затмения. Показано, что влияние затмения на распространение СНЧ волн на высокоширотной трассе связано с изменением эффективной высоты отражения на высотах D-области ионосферы. Результаты демонстрируют возможность применения искусственных СНЧ сигналов для контроля состояния нижней ионосферы. Наблюдение эффекта затмения в СНЧ диапазоне с применением искусственного источника радиоизлучения выполнено впервые. A b stra c t. We estimate the changes of ELF propagation parameters during the solar eclipse of March 20, 2015. Amplitude variations of EM field of ground based artificial source were observed on the obscured path Kola Peninsula - Barentsburg. Ionospheric reflection height located in D-region characterizes the average electron density profile of the bottom ionosphere. The results show the active ELF methods opportunities in the lower ionosphere sounding. The effect of solar eclipse on ELF propagation when the entire path was obscured has been observed for the first time. Введение Радиофизические исследования эффектов, вызываемых в ионосфере в результате прохождения лунной тени во время солнечных затмений активно проводятся уже несколько десятилетий [1, 2]. Значительная часть экспериментальных работ в этом направлении использует данные о возникающих амплитудно-фазовых вариациях радиоволн СДВ диапазона, в основном отражающих реакцию D-области ионосферы. Одним из наиболее ярко регистрируемых эффектов является увеличение эффективной высоты отражения сигналов от ионосферы. При использовании для таких исследований радиоволн СНЧ диапазона, их одномодовый характер распространения мог бы являться преимуществом, однако, крайне ограниченные возможности эффективной генерации искусственных СНЧ волн и отсутствие достаточно мощных источников, обычно не позволяют выполнять такие исследования в районах наблюдения солнечных затмений. Исключением является полное солнечное затмение 20 марта 2015 г., наблюдавшееся в арктической области, близкой к Кольскому п-ову, где расположена мощная СНЧ радиоустановка. В область частичного затмения с максимальной фазой не менее 0.7 попала значительная часть Северо-Запада России. Ниже представлены первые результаты наблюдений эффекта затмения в нижней ионосфере на радиотрассе Кольский п-ов - арх. Шпицберген и его влияние на условия распространения искусственных СНЧ сигналов на частоте 82 Гц. Описание теоретической модели Характер распространения СНЧ волн в волноводе Земля-ионосфера определяется комплексным синусом угла падения 50, вещественная часть описывает фазовую скорость соотношением Re S 0 = c /v , а мнимая - затухание волны с расстоянием, выражаемое коэффициентом ог = 0.182/Іш50 . Точное аналитическое выражение для 50 известно в классической модели волновода с резкой ионосферной границей, но если ионосфера рассматривается как неоднородная среда, то для нахождения S 0 используются приближенные методы. В одном из простейших подходов высотный профиль проводимости в D-области ионосферы (70-90 км) для СНЧ частот выше 50-70 Гц описывается экспоненциальным законом [3]: <r(z) = <70 e x p [ ( z -Я )//?]. (1) В этом случае можно воспользоваться приближенным способом расчета [4], связывающим параметры экспоненциальной зависимости (3) и постоянную распространения S0 соотношением S02 « (Л, + ІЛ0/2)/(Ло - іяР/2), (2) где Л0 = Н - р \ п [ а 0 /(2 я е 0/ ) ] , Л, = h0 +2/}ln[c/{4nj3f)]~ характеристические высоты в ионосфере (км), с - скорость света (км /с),/- частота волны (Гц). «Гелиогеофизика в Арктике». Труды всероссийской конференции. Апатиты. 19-23 сентября 2016, с. 58-61. © Полярный геофизический институт, Российская Академия наук, 2016 58