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.

рассеяния не зависит от частота. При этом выполняется очевидное соотношение 8 В / В 0 =&б 7б0 . (2.122) На более высоких частотах рассеяние растет. По-видимому, его рост связан с особенностями интегральной проводимости ионосферы на частоте 30 Гц, в окрестности ионно-пиклотронного резонанса. На рис.2 .5 наряду с относительной амплитудой рассеяния показаны вещественные (сплошной линией) и мнимые (пунктиром) части проинтегрированной по высоте холловской и педерсеновской проводимостей ионосферы. 3. НИЗКОЧАСТОТНЫЕ ИОНОСФЕРНЫЕ ВОЛНОВОДЫ В ряде областей магнитосферы Земли наблкщаются хорошо выраженные неоднородности плазмы. Эти неоднородности могут служить стенками волноводов, по которым распространяются различные электромагнитные волны. Волноводное распространение в околоземной плазме представляет интерес потому, что стенки волноводов препятствуют рассеянию волновой энергии в пространстве и обеспечивают этим дальнее и сверхдальнее распространение волн. Кроме того, волноводы обладают резонансными свойствами, и по характеристикам резонансных колебаний можно оценивать параметры волноводов и заполняющей их плазмы. В настоящей главе основное внимание уделяется исследованию параметров волновода Земля-ионосфера в ОПЧ-диапазоне и альвеновского резонатора в К1К- диапазоне. Характеристики этих волноводов зависят от высокоширотных возмуще­ ний в меньшей степени, чем характеристики низкочастотного волновода на высо­ тах слоя Е и волновода в области нижнегибридного резонанса во внешней ионо­ сфере. Наряду с рассмотрением волноводных мод значительное внимание уделяется исследованию характеристик резонансных колебаний указанных волноводов, пред­ ставляющих значительный интерес для локальной диагностики ионосферной плазмы. 3.1. Собственные колебания ионосферных волноводов Будем рассматривать регулярные волноводы, для которых характеристики их поперечных сечений не изменяются при перемещении вдоль оси волновода. Характеристики распространения волн в таких волноводах можно определить из решения задачи на собственные значения для поперечного сечения волновода. Собственные значения и собственные функции известны лишь для некоторых частных задач, в остальных случаях определяются либо приближенными, либо численными методами. Уравнение для собственных значений часто называют дисперсионным уравнением для волноводов, так как оно устанавливает связь между частотой us и волновым вектором к для волн, распространяющихся по волноводу. Примеры дисперсионных уравнений для волноводов были приведены в § 2.2 (формулы 2.59 - 2.60). Имеется две возможности в выборе u j и к . В начальной задаче, когда исследуется временная эволюция поля, по заданным вещественным значениям к определяются комплексные значения us, составляющие спектр собственных частот . Мнимая часть иг называется декрементом затухания и связана с добротностью волновода. В граничной задаче, когда определяется пространственное изменение поля, при заданном действительном значении иг из дисперсионного уравнения находятся комплексные значения волнового вектора K(uj). 67