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. – 130 с.
этой нелинейности, в то же время, для исследования вторичной неустойчивости пространственного спектра необходимо принимать во внимание и скалярную часть нелинейного взаимодействия, вызывающую дифференциальную перекачку по азимуту. Оценки показали, что кубичная нелинейность обеспечивает известную из экспериментов степень депрессии фазовых скоростей первичных ФБ-волн при уровне турбулентности JA = ( ' > 1 / ш н . ) 2 • С б П / П0 ) S; 0.38. Отличие нелинейных фазовых скоростей на стадии насыщения от скорости ионного звука вызывается слабым стабилизирующим воздействием распадного механизма и не превышает 8-10%. Предсказываемое при этом уширение до- плеровской линии рассеянной волны 8^.^ ~ Удовлетворительно согласуется с данными радарных наблюдений /22/. Важным механизмом стабилизации является также разогрев ионосферных электронов. Его происхождение вызвано диссипацией квазилинейного педерсе- новского тока, как квадратичного эффекта и возникновением дополнительной педерсеновской проводимости, обусловленной кубичным нелинейным эффектом. Учет совместного действия как квадратичных, так и кубичных эффектов позво лил достичь согласия с данными температурных измерений в Е-спое аврораль ной ионосферы. Для исследования депрессии и стабилизации была использована полуэмпи- рическая модель стационарного пространственного спектра, поскольку прямое отделение его формы из теоретических предпосылок сталкивается со значи тельными трудностями. Однако последующий анализ процессов нелинейной изо- тропизации показал, что принятая модель спектра не противоречит сделанным оценкам азимутальной анизотропии и в перспективе может быть использована в качестве основы для радарной диагностики полярной ионосферы. Более точные результаты могут быть получены, по-видимому, при использовании численных моделей двухпотоковой неустойчивости и ФБ-турбулентности. Из сказанного выше следует, что слабоанизотропное состояние спектра может быть не единственным возможным режимом ФБ-турбулентности при большой надкритичности. Соответственно, другие режимы (например, струйный вид спектра) можно связать с другими типами авроральных неоднородностей, известными в радарных экспериментах. Это касается, в первую очередь, диф фузной и дискретной разновидности сигналов обратного рассеяния. Особую роль при этом играют длинноволновые моды колебаний, обеспечивающие вто ричную стабильность слабо анизотропного квазистационарного режима. Эти моды образуют специфическую область сильной турбулентности в фазовом про странстве, именуемую зональным течением. В отличие от дрейфо-градиентной турбулентности (V- < С д ) , когда весь квазистационарный пространственный спектр является сильнотурбулентным, в случае ФБ-турбулентности основная энергосодержащая область, лежащая внут ри конуса линейной генерации>ближе по своим свойствам к слаботурбулентной, хотя и с очень небольшим запасом по параметру JX с 1. В цепом, несмотря на целый ряд грубых допущений, использованных при анализе структуры спект ра и его нелинейных характеристик, согласие с экспериментальными данными как радарными, так и полученными в ракетных измерениях, следует признать удовлетворительным. Автор приносит глубокую благодарность А.В.Кустову и М.В.Успенскому за обсуждение и конструктивную критику данной работы. 113
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz