Успенский, М. В. Полярные сияния и рассеяние радиоволн / Успенский М. В., Старков Г. В. ; ред.: Л. С. Евлашин ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Ленинград : Наука, 1987.

руются на линейной теории нестабильности, ионно-акустиче ское — на полуэмпирическом квазилинейном приближении, где т емп ер а тур а электронов Те я в л я е т с я функцией ионосферного электрического поля [478, 480, 500]. Д л я линейной теории наиболее общие оценки могут быть получены из кинетического рассмотрения, которое учитывает конечное значение д еб а ев ско го радиуса экранировани я , эффекты ра спространения вдоль магнитной силовой линии и неравенство электронной и ионной т емператур (кри в ая k и вектор \ к на рис. 7.10). Ф а з о в а я скорость неоднородностей v k заме тно меньше ско рости др ейфа электронов v e. Поясним причины такой недооценки с помощью рис. 7.11 и [499]. На высотах 100— 115 км линейный инкремент максимален при ракурсных углах, отличных от нуля, но максимумам инкремента соответствует зам е тн а я депрессия ф а зо в ой скорости. Авторы работы [499] исходят из идеи, что ус т ановившие ся флуктуации об я заны волнам с максимальным линейным инкрементом и ф а з о в а я скорость этих волн (в соответ ствии с рис. 7.11) д о лж н а быть понижена. П о х ож а я картина в принципе может быть найдена из гидродинамического прибли ж ения (рис. 6.3 и 6.4). В реальной ситуации неоднородности не я в л яю т ся растущими линейно. Процессы энергетических потерь и гармонических преобра зований о гр аничив аю т их амплитуду. Это обстоятельство о с т ав л я е т тень сомнения, что в пространственном спектре неодно родностей действительно постоянно существуют д в а максимума, подобных ракурсной зависимости линейного инкремента. Н апри мер, измерения с высоким пространственным разрешением [322] не о б н а р уж и в аю т подобного устойчивого ракурсного раздвоения области рассеяния . Второй причиной пониженных фа зовых скоростей неоднородностей могут быть ни зкая высота рассеяния или повышенные частоты соударений для электронов и ионов, v e И V ;. Гидродинамич еская теория нестабильности вытекает из кине тической при упрощении последней. Предп ол а га е т с я , что частота нестабильных волн ниже v ,,длина волны много больше радиуса Д е б а я и Те= Т г Пусть ракурсные углы волн такие, как для кинетического приближения. Гидродинамический подход (кривая f и вектор \ f рис. 7.10) предсказывает величину и направление ие лучше, чем кинетический. В р яде работ [478, 480, 500] д о к а зы в а е т с я , что на высотах £ - с л о я т емп ер а тур а электронного г а за — р а с т ущ а я функция амплитуды ионосферного электрического поля. Этот эффект о б ъ я с няется поглощением энергии плазменных волн [500]. Вслед ствие волновых потерь и роста температуры ф а з о в а я скорость нестабильных волн падает ниже уровня, пред сказываемого гидродинамическим приближением. Одновременно выра с та е т ион- но -акус тич е ская скорость в «нагретом» Е- слое. Зн ач ени е скорости несет в себе неявную информацию об электрическом поле. Пр ед пол а г а е т с я , что нестабильные волны а в р о р а л ь н о г о £ -с л о я о г р а 13 * 195