Распространение радиоволн в авроральной ионосфере : сборник научных трудов / под ред. Н. А. Горохова ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1992.

зон высыпаний мягких авроральных электронов опиралось на результаты много летних наземных оптических наблюдений за свечением неба и полярными сияни ями /6-8/, по которым нельзя сделать вывод о наличии высыпаний мягких авроральных частиц в секторах примерно 0 6 -0 9 и 1 5 -1 8 ч M L T (местное геомагнитное время). Накопление прямых спутниковых данных и их обобщение /9,10/ позволили прийти к выводу о том, что зоной вторжения мягких авро- ральных электронов является замкнутый примерно кольцевой пояс вокруг полю са, включающий в себя и секторы 0 6 -0 9 и 1 5 -1 8 ч MLT . Ясно, что при разомкнутых зонах высыпания мягких авроральных электронов, определяемых из наземных оптических данных, и при замкнутой зоне высыпания, определяе мой прямыми спутниковыми измерениями, пространственные распределения ионосферных параметров должны различаться. Это подтвердили специально по священные исследованию этого вопроса результаты численного моделирования пространственной структуры полярной ионосферы /11/. Очевидно, что различия пространственных распределений концентрации заряженных частиц, обусловлен ные различиями конфигурации зон высыпания мягких авроральных электронов, должны привести к отличающимся картинам распространения радиоволн на высо коширотных трассах, пересекающих авроральных овал. Настоящая работа посвя щена исследованию влияния конфигурации зон высыпания мягких авроральных электронов на прохождение коротких радиоволн через полярную ионосферу в зимних магнитоспокойных условиях. Э1 Исследование проводится путем отыскания и анализа траекторий КВ -сиг- налов, которые рассчитываются по той же программе дпя ЭВМ, что использо валась в работах /1-5/. В расчетах используются пространственно трехмерные распределения электронной концентрации, вычисленные при помощи математичес кой модели конвектирующей попярной ионосферы, учитывающей тепловой режим ■плазмы и высыпания авроральных частиц, которые были представлены и подроб но описаны в работе /11/. Используемые пространственно трехмерные распре деления электронной концентрации получены для условий зимы (15 января) низкой магнитной активности (Кр = О) и низкой солнечной активности (F 1 0 .7= 70 ) с использованием модели электрического поля А из работы /12/. Мы выполнили расчеты лучевой картины распространения коротких радиоволн при трех разных вариантах пространственного распределения электронной концентра ции, полученных при различных задаваемых конфигурациях зон высыпания мяг ких авроральных электронов: при замкнутой кольцевой зоне, соответствующей прямым спутниковым измерениям, при разомкнутых зонах, соответствующих наземным оптическим наблюдениям, при полном неучете высыпаний мягких авроральных частиц. Задаваемые зоны высыпания мягких авроральных электро нов и соответствующие рассчитанные распределения электронной концентрации на нескольких высотных уровнях приведены на рис.1, из которого хорошо видно, что авроральньтй и полярный пики ионизации обязаны своим происхождением высыпанию авроральных частиц, а их размеры существенно зависят от конфигу рации зон вторжения авроральных частиц. Нами рассчитывались траектории обыкновенных и необыкновенных лучей при учете сферичности Земли и дипольном геомагнитном поле. Рассматривалось KB-распространение на ориентированной вдоль магнитного меридиана радиотрас се в различные моменты М L Т. Передатчик считался расположенным на Северном магнитном полюсе, а приемник - в Мурманске, KB-сигналы испуска лись в плоскостях геомагнитных меридианов, соответствующих различным мо ментам M L T , в направлении экватора с углами возвышения от 2 до 5 0 ° с шагом 8 ° при рабочих частотах 3 ,4 ,5 ,6 МГц. Рассмотрим результаты расчетов траекторий коротких радиовол. На рис. 2 приведены вертикальные разрезы рассматриваемой пространственной области и проекции траекторий радиоволн с рабочей частотой 3 МГц на плоскость магнит ного меридиана 0 6 -1 8 ч M L T , рассчитанные при трех различных конфи- гурациях зон высыпаний мягких авроральных электронов. Выше примерно 2 . 0 О км хорошо видна в приполюсной области проекция языка ионизации, эква— тооиальней которого видны проекции высокоширотного провала ионизации. Вид- 96