Исследование ионосферы высоких широт: сб. науч. трудов. Апатиты, 1990.

которыйпозволяетчастичнообъяснитьявлениедепрессиифазовойскоростине­ однородностей, атакженекоторыедругиедеталиэкспериментальныхданных/3, 4/, необсуждавшиесяранее. Упомянутыйэффектсвязансвлияниемнеразрешае­ мойрадароммикроструктурыэлектроджетанаизмеряемуюдоплеровскуюскорость неоднородностей. Модельныерасчеты. Пустьимпульсныйобъемрадара заполненрассеиваю­ щиминеоднородностяминеравномерно, a L - характерныймасштабмикрострукту­ рыионосферы. Будеминтересоватьсятемикрупномасштабныминеоднородностями, которыеудовлетворяютусловию A < l < v ^ 3 , где длинаволнырассеива­ ющихнеоднородностей (длярадаровСТАРЕ/8/ ѵ 1^3— 10 км). Полагаем, чтоско­ ростьрассеивающихнеоднородностейточноравнаскоростиэлектронногоЕ в - дрейфа. Наличиекрупномасштабной1-структурыионосферы, например, вэлектронной плотностиN проявитсявструктуре, интегрированнойповысотепроводимости ХоллаиПедерсена, 2 h ,г.р, атакжеионосферногоэлектрическогополяЕ. Исхо­ дяизизвестныхособенностейионосферы/9/, мыбудемисследоватьдвавозмож­ ныхвариантасвязивариацийN иЕ. Водном- относительныеизмененияполяи концентрациипротивофазны, вдругом- синфаэны. Еслипренебречьпродольными токами, товпервомслучаеможносчитать, чтоотносительныевариацииЕиN равныпомодулюипротивофазны. Второйслучай, однако, сложнее. Уходяот этихсложностей, примемвездеравныепомодулюотносительные (противофазные илисинфазные) вариацииN иЕ. Тогдавыражениядляконцентрациииполяпри­ мутвид: N (х) = N 0 ( 1 ±m x ) ; Е(х) = Е0 (1 + m x ) . (I) Переменнаяx являетсяслучайнойвеличиной, характеризующейотносительную амплитудусуперпозициикрупномасштабных (поотношениюкл.) L -неоднороднос­ тей. Знакминуссоответствуетпервому, знакплюс- второмуслучаю, указанным выше. Пустьзаконраспределения величиныхявляетсянормальным, Z (х) = ехр (- х2/ г ) / (2f) ]/г ■ снулевымзначениемсреднегоидисперсией, равной1,<х> = 0 и = I. Чис­ ло m — относительнаяглубинафлуктуационноймодуляцииполяиконцентрации. Измеряемаяфазоваяскоростьдрейфанеоднородностейсвязанасосвоим среднимзначениемѵ0соотношением i + m x ) ( l ± m x ) 2 Z( x ) d x \ ™ / о (1 ±m x j2 z ( x )dx где x tJlr = (.i/m)'(Ethr/ ^ tl5"1) , a E thr = 20 мВ/мдляФБ-неустойчивости. Выражение (2) имеетвполнепрозрачныйфизическийсмысл. Первыйчленб числителеподинтеграломхарактеризуетотносительнуювеличинуполя. Егосред неезначениеравноединице, a m x - случайнаякомпонента. Второйчленявляет­ сявесовыммножителеммощностисигналадлятекущихзначенийх. Третийчлен характеризуетслучайностьвеличиных. Нижнийпределинтегрирования х,Гі„ учитывает"отсечку" техучастковионосферы, гдефактическоеполениже, чем Е • Там> гдеполенижепорогового, ФБ-неоднородностиотсутствуют, гдевы­ ше- существуют. Интегралвзнаменателе (2) являетсянормирующимчленом. Итак, выражение (2) позволяетчисленноопределитьдрейфовуюскоростьнеодно­ родностейвусловиях, когдарассеивающийобъемимеетнеразрешимуюрадаром микроструктуру.