Смирнов, В. С. Волновые процессы в полярной ионосфере / Смирнов В. С., Остапенко А. А. ; Акад. наук СССР, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1988. – 114 с.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е Анализ акспериментальних данных по распространению естественных и искус­ ственных излучений в высокоширотной ионосфере и развитая теория показывают тесную связь между харакчеристиками низкочастотных сигналов и параметрами ио­ носферной плазмы. Наибольшее влияние на характеристики низкочастотных волн оказывают нижние ионосферные Ы- и D -слои, в которых происходит значительное поглощение и линейная трансформация волн на градиентах показателя преломле­ ния. В области высоких широт эти градиенты обусловлены хорошо выраженными неоднородностями электронной концентрации, связанными как с регулярной, так и нерегулярной структурой ионосферы. Исследование волновых процессов в ионосфере, как и всякой задачи распро­ странения электромагнитных волн, связано с решением двух задач: определению характеристик поля но заданным параметрам среды (прямая задача), и нахождению параметров среды по заданным характеристикам поля (обратная задача). Особен­ ности решения этих задач в области высоких широт связаны со сложной простран- ственно-аременной структурой и неравновесностью плазмы авроральной ионосферы. В связи с указанными особенностями при исследовании волновых процессов уделя­ лось большое внимание моделям ионосферы (каждая из моделей "привязывалась" к определенным геофизическим условиям) и нелинейным процессам. В ряде случаев ионосферные волноводы обеспечивают дальнее распростране­ ние электромагнитных волн. В других случаях (при вертикальном распростране­ нии) ионосферные волноводы играют роль резонаторов, в которых возникают собс­ твенные резонансные колебания. В области низких частот наибольший интерес представляют резонансные колебания в герцовом и килогерцовом диапазонах. В герцовом диапазоне - это продольные (шумановские) резонансы волновода Земля- -ионосфера и поперечные резонансы альвеновского волновода, в килогерцовом - поперечные резонансы волновода Земля-ионосфера. Отметим, что в отличие от шу­ мановских характеристики поперечных резонансов Земля-ионосфера изучены недос­ таточно полно как в экспериментальном, так и в теоретическом отношении. Ис­ следования, приведенные в настоящей книге, в какой-то степени,устраняют ука­ занный пробел. При этом показано, что измерения характеристик поперечных ре­ зонансов наряду с чисто академическим представляют и практический интерес, являясь одним из эффективных методов исследования физических процессов в ниж­ ней ионосфере, так как эта область ионосферы является труднодоступной для ис­ следования классическими методами. Указанные линейные волновые процессы определяются пространственной струк­ турой ионосферы. Другой характерной особенностью высокоширотной ионосферной плазмы является ее неустойчиаоть и неравновесность по многим параметрам. В такой среде важную роль играют нелинейные эффекты, например, стабилизация и дестабилизация неустойчивостей, генерация искусственных низкочастотных излу­ чений на комбинационных частотах и т.д . Динамика нелинейных волновых явлений зависит главным образом от локальных характеристик плазмы в области взаимо­ действия. Так, искусственные низкочастотные сигналы на комбинационных часто­ тах зависят от плотности токов в нижней ионосфере. Исследование нелинейных процессов значительно расширяет возможности диагностики как параметров, так и процессов в ионосферной плазме. 103