Горохов Н.А. Особенности ионосферного распространения декаметровых волн в высоких широтах. Ленинград, 1980.

3.8. Нелинейные эффекты в периоды возмущений В возмущенной ионосферной плазме при прохождении через нее радиосигнала могут реализоваться условия для нелинейного взаимо­ действия волн [ 68 J. Следствием этого процесса будет искажение амплитуды и спектра распространяющегося сигнала. Достаточным условием для подобного нелинейного взаимодействия является на­ личие в ионосфере интенсивных высоко- и низкочастотных плазмен­ ных колебаний. Источником этих колебаний могут быть как естест­ венные процессы, связанные, например, с вторжениями потоков за ­ ряженных частиц в высокоширотную ионосферу во время суббури, так и искусственные явления, возникающие во время воздействия на ионосферу мощным потоком электромагнитных волн или инжек­ тируемым пучком заряженных частиц. Достаточно полно спектральные искажения сигнала рассмотрены для случая обратного рассеяния на полеориентированных неоднород­ ностях в fQ9 j . Типичный пример спектра представлен на рис. 3.16. Наряду с общим уширением спектра здесь наблюдается появление сателлита, приписываемого ионно-звуковой волне; иногда наблю­ дается несколько отдельных сателлитов. Следует отметить, что на основании данных, приведенных в работе [ 69_7, трудно сделать вывод о роли полёориентированных неоднородностей в искажении спектра сигнала. _ На рис. 3.17, а , б, В представлены спектрограммы сигнала на трассе Мурманск-Салехард для разных моментов времени во время ионосферного возмущения 12 III 1975. Спектрограмма . а соответ­ ствует наименьшему искажению спектра, спектрограмма б демонст­ рирует уширение сигнала до 100 Гц, спектрограмма 6 содержит четко выраженные сателлиты, отстоящие друг от друга на величину до 100 Гц. В литературе [Ю ] имеются указания на то, что при распростра­ нении коротковолнового сигнала на высокоширотных радиотрассах наблюдаются значительные искажения спектра сигнала (до 100 Гц). Однако причины данного явления до сих пор подробно не обсужда­ лись. Характер искаженного спектра, его тонкая структура и дина­ мика во времени могут служить указанием на то, что здесь имеет место нелинейное взаимодействие радиосигнала и плазменных волн. Рассмотрим такой механизм на примере трехволнового про­ цесса. Используя квантовомеханическое понятие о квазичасти— цах, этот процесс схематично можно поедставить следующим об­ разом. Падающая поперечная электромагнитная волна (радиосигнал) с частотой C l) £ и волновым вектором к £ взаимодействует с плазменным колебанием (плазмоном) с частотой СО и волновым вектором к. В результате взаимодействия появляется рассеянная электромагнитная волна с частотой со s и волновым вектором k s . При этом частоты и волновые векторіы должны удовлетворять усло­ виям / 68 J СО$— + Ш , k s — 7<{ + к . Спектр собственных колебаний ионосферной плазмы достаточно широк и включает в себя 53