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.

пен усилием педерсеновской компоненты электронного тока, что, в свою оче редь, непосредственно вызывается аномальной диффузией. Особенностью данного механизма стабилизации является поведение фазо вых скоростей . Если пренебречь трехволновой перекачкой, то для волн, лежаших внутри конуса линейной генерации, нелинейная депрессия должна понизить фазовую скорость волны до порогового линейного значения, т.е. NL L / Г ч pic ~ '“’пор( ^ • Если волновой вектор к лежит внутри конуса, далеко от его поверхности, то IГ _ - С, , рк Ь что соответствует данным доплеровских радарных измерений. Чем ближе ле жит йектор к к поверхности конуса О, тем больше соответствен но значение и на самой поверхности С* < 1Гр£ — $ V o COS0 . Следовательно, в квазистадионарном режиме по мере уменьшения масштаба волны, ее фазовая скорость должна возрастать (одновременно с падением ин тенсивности). Такой эффект в действительности был обнаружен в радарных экспериментах, выполненных в экваториальной зоне. За пределами конуса ли нейной генерации, нелинейная депрессия становится пренебрежимо малой, одна ко именно здесь возникает линейная депрессия за счет кинетических эффектов. Таким образом, зоны нелинейной и кинетической депрессии фазовой скорости оказываются разнесенными по масштабам. Можно заключить поэтому, что мак симальные фазовые скорости должны регистрироваться в окрестности поверхно сти Tf't ~ О, если отсутствует влияние микроструктуры электроструи. Если у к. . же такая микроструктура имеет место, то фазовые скорости понижаются и в этой области /29/. Эти закономерности качественно иллюстрируются на рис.3. 7. В данной работе предложен новый механизм стабилизации ФБ-турбу- лентности за счет кубической нелинейности среды. Его можно интерпретировать как результат четырехволнового взаимодействия, причем стабилизация линейно растущих колебаний обусловлена, в первую очередь, нелинейным смещением частоты вниз, до ее порогового значения — . Кубическое взаимодействие, в отличие от квадратичного (ответственного за трехволновые распады и сли яния волн) рассматривалось в работах /6,7/. Здесь мы пренебрегли влиянием распадных процессов, поэтому их роль сводится только к наполнению конуса потерь ортогонально току. Можно показать, что такое предположение справед ливо при сильных электрических полях, так как эффективность распадного про цесса падает в (C g /V ^ )2, раз при учете нелинейной депрессии. Менее обосно вано пренебрежение высшими порядками нелинейности, поскольку значение параметра нелинейности в данном случае у . ^ L. Однако, по крайней мере, для волн, лежащих в конусе линейной генерации, значение этого параметра .Hll < У- ^ 1 . поскольку наиболее интенсивно взаимодействуют только моды с близкими значениями волновых векторов (1 4 ). По—видимому, это обстоятель ство и обеспечивает неплохое согласие выводов работы с экспериментальными данными. Сделанные оценки уровня турбулентности -р^ ~ 3-4% показывают, что рассмотренный нелинейный механизм стабилизации достаточно эффективен, если принимать во внимание эффект аномального нагрева электронов, который также получает свое объяснение в рамках предложенной теории наряду с дис- * Следует заметить, что дополнительный канал стабилизации возникает, если внутреннее сопротивление источника ионосферного тока имеет конечную ве личину. В этом случае усиление педерсеновского тока вызывает падение по тенциала на внутреннем сопротивлении, что ослабляет величину EQ /26/. 42