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.

варьировать to до тех пор, пока условия (3.6) не будут выполняться о требуемой точностью. После определения собственного значения неизвестные с, и ct находятся из уравнения (3,5) с точностью до постоянного множителя, так как рассматривается однородная граничная задача. В обратной прогонке интегрированием уравнения ( 3 . 1 ) определяется собственная функция, соответствующая найденному собственному значению. Интегрирование уравнений для предотвращения численной неустойчивости проводится методом, описанным в главе 2 . 3.2. Поперечные резонансы и моды волновода Земля-ионосфера в авроральной области Современные экспериментальные исследования низкочастотных излучений позволяют определить тонкую структуру этих сигналов. В последнее время в авроральной области получены детальные характеристики низкочастотных излучений. Эти характеристики низкочастотных волн естественного или искусственного происхождения определяются свойствами источника и волновода Земля-ионосфера /52,72/. В этом параграфе рассмотрим структуру спектральных и поляризационных характеристик поперечных резонансов волновода Земля-ионосфера в условиях различных авроральных возмущений /В 8 /. Сферическая полость меэду проводящей поверхностью Земли и нижней ионосферой образует естественный электромагнитный резонатор в широком диапазоне частот /62/. Собственные частоты этого трехмерного резонатора urPnm в общем случае описываются тремя индексами р ,n , m . Радиальный индекс р равен числу полуволн, укладывающихся мевду земной поверхностью и ионосферой, зональный и азимутальный индексы п и т описывают угловую зависимость резонансных колебаний. Собственные частоты сферически симметричного резонатора, ограниченного изотропной ионосферой, зависят только от двух индексов р и п , являясь (2n +1)-кратко вырожденными. Геомагнитное поле Земли и горизонтальные неоднородности приводят к снятию вырождения - расщеплению собственных частот. Резонансы с р=0 лежат в герцовом диапазоне и называются шумановскими, а с р?Ю - в килогерцовом. Собственные колебания в килогерцовом диапазоне могут иметь две разные поляризации CiE- и ТМ-волны) в отличие от колебаний гербового диапазона, имеющих только одну поляризацию. Экспериментальные и теоретические исследования глобальных собственных колебаний полости Земля-ионосфера посвящены, главным образом, шумановским резонансам. В экспериментах обнаружены резонансы в диапазоне частот от нескольких единиц до десятков герц. Рассмотрены различные характеристики и механизмы возбуждения этих резонансов. Теоретическим исследованиям резонансов с р*0 для изотропных моделей ионосферы посвящены работы /16,72/. Глобальные резонансы с рЛ в эксперименте не наблкщались. Сильное затухание в этом диапазоне частот практически исключает интерференцию волн, многократно огибающих земной шар, что затрудняет возбуждение глобальных резонансов в килогерцовом диапазоне частот. Поэтому собственные колебания на этих частотах носят локальный характер. Локальность собственных колебаний позволяет использовать плоскую модель волновода Земля-ионосфера. В общем случае, когда ионосфера описывается диссипативной гиротропной средой с заданным профилем ионизации, характеристики собственных колебаний волновода могут быть определены из пря­ мого решения волнового уравнения, учитывающего процессы частичного отражения 69