Physics of auroral phenomena : proceedings of the 35th Annual seminar, Apatity, 28 Februaru – 02 March, 2012 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2012. - 187 с. : ил., табл.

А.Б. Пашин, А.А. Мочалов определить поглощение, усреднив по времени его значения за весь интервал. Для события 23.10-24.00 UT 21.02.2008 средняя величина добавочного поглощения волны частотой 38 МГц составила 0.312 дБ, что согласуется с результатами расчетов [Пашин и др., 2003]. Нагрев происходил импульсами длительностью 5 минут, пауза между импульсами составляла 5 минут, использовалась волна накачки частотой 3.3 МГц обыкновенной поляризации, направленная вертикально. В эксперименте 01.18-02.03 UT 30.10.2008 луч нагревного передатчика был отклонен от зенита на 26 градусов, частота и поляризация волны накачки были такими же, как в эксперименте 21.02.2008. Длительность нагревного импульса - 9 минут, пауза - 6 минут. Величина дополнительного поглощения, зарегистрированная в этом эксперименте значительно меньше, что, по мнению авторов, связано с отклонением луча мощного передатчика от направления магнитного поля, и, как следствие, менее эффективному нагреву электронов. Расчеты, однако, не подтверждают эту интерпретацию; значительного эффекта при таком отклонении нагревного луча от направления магнитного поля возникнуть не может [Belova et al., 1995; Pashin et al., 1995]. Отметим, что эксперимент 21.02.2008 проходил в вечернее время в условиях уменьшения зенитного угла Солнца, а во время эксперимента 30.10.2008 Солнце зашло за горизонт. Уменьшение поглощения 21.02.2008 может быть связано с уменьшением электронной плотности, а не с величиной возмущения электронной температуры. Малая величина поглощения 30.10.2008, в соответствии с численным моделированием [Пашин и др., 2003], также может быть объяснена значительно меньшей величиной электронной концентрации по сравнению с экспериментом 21.02.2008. Численное моделирование поглощения Экспериментальное обнаружение дополнительного поглощения, величина которого согласуется с результатами численного моделирования, подтверждает возможность использования измерений поглощения ВЧ волн для определения возмущенной температуры электронов. Для организации новых экспериментов, имеющих целью диагностику параметров нижней ионосферы в условиях нагрева, необходимо провести дополнительные расчеты . для различных ионосферных условий и параметров нагревной волны, определяющих поглощение ВЧ волны. Численное моделирование поглощения будет проводиться для нескольких частот, что может разделить вклад в дополнительное поглощение двух параметров: электронной плотности и температуры. Физические процессы, происходящие в нижней ионосфере при нагреве электронов мощной КВ радиоволной, и методы расчетов возмущенных 128 параметров описаны в [Belova et al., 1995; Pashin et al., 1995]. Кратко опишем алгоритм расчетов возмущенной электронной температуры. Излучение мощного наземного передатчика при превышении некоторого порогового значения мощности способно изменить параметры нижней ионосферы: температуру электронов, частоту их столкновений с нейтральными частицами, проводимость ионосферы. На ионосферу, разделенную на тонкие - толщиной 0.5 км - однородные слои, действует мощный наземный КВ передатчик. В каждом слое электромагнитная волна частично поглощается, что при превышении энергией волны некоторой величины приводит к росту температуры электронов, частоты их столкновений с нейтральными частицами и коэффициенту поглощения волны. Таким образом, поглощение мощной волны представляет собой процесс с положительной обратной связью, причем температура электронов принимает значение соответствующее тепловому балансу между поглощаемой энергией и потерями, вызванными упругими и неупругими столкновениями с нейтральными частицами. Решение уравнение теплового баланса в каждом слое дает значение возмущенной температуры электронов и величину энергии волны, потерянную в нем. Расчеты поглощения волн малой мощности, падающих на ионосферу сверху, также проводятся в однородных Рис.1. Семейство профилей электронной плотности, использованных для расчетов, и рассчитанные профили возмущенной электронной температуры о-моды нагревной волны частотой 3 МГц.