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.
зависимости затухания от частоты, по-видимому, дать нельзя. Во всех моделях заметно явление квазивыроадения мод: различные моды имеют близкие фазовые скорости. Структура полей в волноводе определяется не только затуханием, но и фазовыми скоростями резонансных колебаний. фи распространении в волноводе одной моды либо нескольких мод с близки ми фазовыми скоростями, т.е . в случае квазивырозедения, структура полей - гладкая. В случав, когда имеются моды с различающимися фазовыми скоростями, интерференция мод приводит к осцилляции амплитуд полей. 3.3, Характеристики ионосферного альвеновского волновода при авроральных возмущениях В более низкочастотном диапазоне альвеновские и быстрые магнитозвуковые волны проявляются в форме геомагнитных пульсаций. В последние годы проявляется интерес к возможности волноводного распространения этих МГД-волн в магнитосферах Земли и других планет. В обзорах /133,136/ отражены теорети ческие результаты по приземным МГД-волноводам: альвеновскому магнитосферному волноводу в среднеширотной плазмосфере, крупномасштабному альвеновскому вол новоду на плазмопаузе, ионосферному альвеновскому резонатору. В этом параграфе рассматриваются свойства ионосферного альвеновского резонатора. Как указывалось в §1.3, существование этого резонатора связано с максимумом концентрации плазмы в F -слое. Для альвеноаских волн диапазона Pci в ионосфере существуют, по крайней мере, две области, где нарушаются условия геометрической оптики, - на спаде альвеновского показателя преломления выше максимума F -слоя и в нижней ионосфере. Такие условия приводят к образованию ионосферного альвеновекого резонатора (ИАР). Впервые на эту возможность было указано в работах /77-78/. Ранее в литературе рассматривалось волноводное распространение в ионосфере магнитозвуновых волн /137,168/. Следует отметить, что факт существования альвеновского резонатора в неявном виде содержался в работах по исследованию прохождения геомагнитных пульсаций на Землю /133,136/, где была отмечена резонансная структура коэффициента прохождения. Изменение коэффициента отражения при дополнительной ионизации в нижней ионосфере, вызванной высыпанием частиц, используется для объяснения свойств геомагнитных пульсаций типа "жемчужин". Поэтому основное внимание будем уделять зависимости параметров коэффициента отражения от профиля электронной концентрации в нижней ионосфере. Сложная структура ионосферы для волн с частотами диапазона Pci приводит к необходимости использования численных методов для корректного расчета коэффициентов отражения и прохождения волн. В наиболее общей постановке эта задача рассмотрена в недавних работах /81,169/, где рассчитаны коэффициенты отражения альвеновских волн от ионосферы при различных углах падения, различных углах наклона земного магнитного поля для моделей дневной и ночной ионосферы. В данном параграфе основное внжанив уделяется дальнейшей разработке импульсных механизмов генерации геомагнитных пульсаций диапазона Pci ("жемчужины") в магнитосфере как мазерной системе. Один из основных элементов теоретической схемы генерации "жемчужин", развитой в работах /15,79/, состоит в том, что взаимодействие альвеновских волн и энергичных протонов происходит не только за счет циклотронной неустойчивости, но и за счет вариаций коэффициента отражения альвеновских волн от ионосферы при высыпаниях энергичных аврораль ных частиц. Типичные значения энергии протонов, участвующих в циклотронной 74
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz