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.

2 .4 . Распространение и рассеяние МГД-йолн в полярной ионосфере Для низких частот ( uj -*^ ) в холодной замагниченной плазме существуют два типа волн: альвеновские и магнитозвуковые. Магнитный звук распространяется изотропно, энергия альвеновских волн канализируется вдоль силовых линий и переносится практически без изменений на большие расстояния. Поэтому во мно­ гих работах для интерпретации наземных данных в КПК-диапазоне исследуется прохождение альвеновских волн магнитосферного происховдения через ионосферу и атмосферу к поверхности Земли. Прохождение волн через горизонтально однородную ионосферу. Впервые основные закономерности такого распространения были выяснены аналитическими методами в работе /20/. Аналитическое решение задачи ограничивается условием, что ионосфера представляет для исследуемых волн оптически тонкую среду. Это ограничение не выполняется для высокочастотной части КГК-диапазона, особенно в условиях возмущенной ионосферы. Расчеты проховдения МГД-волн без указанного ограничения впервые были проведены в работах /144-146/. В этих работах чис­ ленными методами интегрировалось однородное волновое уравнение для плоскосло­ истой ионосферы. Вначале на примере простой аналитической модели рассмотрим основные явления, происходящие при распространении магнитосферных волн через ионосферу к поверхности Земли. Результаты будут носить качественный характер, количественные результаты будут получены численными методами. На высотах максимума проводимости (слой Е) параметры среды резко меняются, здесь происходит отражение и трансформация волн. При переходе альвеновской волны из ионосферы в атмосферу показатель преломления изменяется от г\~ ю* до n= I . Эго приводит к тому, что волны, падающие на ионосферу практически под любым утлом, отличным от нуля, испытывают полное внутреннее отражение,и вакуумный промежуток Земля-ионосфера играет роль ослабляющего фильтра. Исходя из этого, представим исследуемую систему моделью, состоящей из четырех плоских однородных слоев, представляющих при н > h магнитосферу, бесконечно тонкую ионосферу, расположенную на высоте h , проводимость ионосферы описывается тензором атмосферу при 0 $ 2 £ h и идеально проводящую Землю при г = 0. Геомагнитное поле направлено вертикально вниз.' Такая модель приближенно описывает условия распространения для достаточно низких частот /14,63/, когда ионосфера представляет оптически тон­ кую среду: В этом случае бр и <4Н , введенные в (2 ,87), представляют собой проинтегриро­ ванные по высоте педерсеновскую и холловскую проводимости соответственно. Выражения для собственных векторов (2.18) можно существенно упростить, если учесть, в K IK -диапазоне £ £ 5 Гц к 0 .£ ю 4 км'', и на достаточно больших высотах столкновениями заряженных частиц можно пренебречь. При этом f (2.87) ( 2 . 88 ) (2.89) 60