Исследования полярной ионосферы : сборник научных трудов.

Ю.С.Саенко, И.И.Шагимуратов, О.В.Бирюков ВОЛНОВЫЕ СТРУКТУРЫ В ИОНОСФЕРЕ И ДИСПЕРСИЯ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН В последнее время вновь возрос интерес исследователей к методу реги­ страции ионосферного доплеровского сдвига частоты спутниковых радиосигна­ лов (ИСЧ), который применялся для ионосферных измерений еще в GO-x годах / 1 / . Этот интерес связан с созданием и вводом в эксплуатацию спутни­ ковых радионавигационных систем "Транзит" и "Цикада". Использование серий­ ных двухчастотных навигационных приемников типа "Магнавокс" или "Шхуна" значительно удешевило измерительные установки и обусловило их широкое применение / 2 , 3 / . При этом проводятся исследования пространственного рас­ пределения интегральной концентрации в планетарном масштабе, мелкомасштаб­ ных неоднородностей электронной концентрации, волновых структур. Изучение особенностей волновых возмущений ведется как по отдельным пролетам, так и на базе достаточно объемной статистики / 4 / . Как показали эти исследования, наблюдаемые волновые структуры отно­ сятся к крупно- и среднемасштабным перемещающимся ионосферным возмуще­ ниям (ПИВ) с длиной волны на высотах максимума Р 2 - с л о я ~ 1 0 0 - 5 0 0 км и часто имеют вид цугов, охватывающих расстояние > 2 0 0 0 км. Ограничени­ ем метода ИСЧ является то, что по данным одного измерительного пункта удается определить лишь интенсивность и длину волны вдоль направления тр а ­ ектории спутника. Поэтому дпя детального изучения волновых структур необхо­ димо расширить объем независимых измерений, в частности, использовать дан­ ные вертикального зондирования (ВЗ). В этом случае, если удастся идентифи­ цировать волны в двух видах измерений, можно определить дпя них дополни­ тельно период, вертикальную длину волны и вертикальную фазовую скорость. Другой путь расширения информации о волновых структурах - одновременная регистрация ИСЧ от одного спутника в разнесенных точках. При этом можно оценить направление горизонтального фазового фронта волны, а значит, и на­ правление на источник. Кроме того, при совместном анализе данных ВЗ и ИСЧ можно дополнительно определить горизонтальную фазовую скорость распростра­ нения и наклон фазового фронта волны. Измерение полного набора параметров позволяет поставить задачу проверки соответствия наблюдаемых эксперимен­ тально волновых структур в ионосфере и прогнозируемых теорией акустико­ гравитационных волн в атмосфере Земли. Измерение параметров волн Одним из видов наблюдений волнообразных возмущений в ионосфере явля­ ется вертикальное зондирование. Можно обнаружить периодические вариации таких параметров, как критические частоты и действующие высоты отражения. На рисунке 1 представлены результаты обработки последовательности чоно- грамм, снятых на ст.Калининград 2 октября 1 9 8 9 г. в дневные часы суток. Отдельные кривые представляют собой изменение во времени плазменных час­ тот на различных действующих высотах F '2 -слоя ионосферы. Соседние кри­ вые показывают сдвиг фазы колебаний на различных высотах, что означает наличие вертикальной составляющей скорости перемещения волновых возму­ щений. 90