Зарницкий, Ю. Ф. Самофокусировочная стабилизация и структура спектра авроральных неоднородностей / Ю. Ф. Зарницкий ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. - Препр. ПГИ-86-08-51. - Апатиты : Кольский филиал АН СССР, 1986. - 32 с. : ил.
в процессе эволюции изменяет свое направление относительно магнитно го поля, если ее фазовая скорость зависит от координаты Z , причем даже сравнительно слабой зависимости оказывается вполне достаточно для отклонения фазового фронта на угол V (tf ( Ч,1) = 0 ) за конеч ное, в масштабе обратного инкремента, время, поскольку угол ф мал (см. ( 7 ) ) . Источником зависимости фазовой скорости от координаты может быть нелинейный сдвиг частоты, обусловленный конечной амплитудой взаимо действующих волн. Предлагаемый механизм нелинейной стабилизации осноеэн на хорошо известном в нелинейной оптике эффекте самофокусировки волновых паке тов /37/. Вкратке этот эффект состоит в следующем. Слабая (затравоч ная) неоднородность распределения интенсивности волны вдоль координа ты Z вызывает неоднородность фазовой скорости. В результате этого происходит изгиб волнового фронте, т.е . появляется ненулевая величи на К г , что , в свою очередь, вызывает перенос энергии вдоль оси Z , в соответствии со знаком! -компоненты групповой скорости. Для ФБ - волн, поскольку при К г > о (и наоборот), амплитуда волв увеличивается в тех областях, где &Vp >0 и, соответственно, уменьша ется там, где &Ъ'р < 0 . Если при этом знак нелинейной поправки к час тоте о( положителен, то происходит дальнейшее увеличение Vp там, где &L' >0 , поэтому первоначальное возмущение амплитуды экспоненци ально растет. Описываемый процесс схематически изобрэкен на рис.16. Согласно выводам пункта 2 , для ФБ волн следует ожидать полокительно- го значения нелинейной поправки. Это означает, что-стабилизация ФБН мокет быть в принципе обусловлена описанным выше механизмом самофоку- сировких ) . Более строго развитие самофокусировочной неустойчивости можно исследовать на основе параболического уравнения Леонтовича, рассматривая устойчивость исходной монохроматической волны относи тельно волнообразного искривления волнового фронта. Это ураввение для нашего случая имеет вид ЭЕ So) ЗЕ i Э*Е 4. / ' ; с _ у ' \ г _ п ~г’1Ц'1Р (8) Здесь введены обозначения Е - Е * , . , Е - Е * ч - i . , CjfJ» F « - Г Г 2 ( I + « " Т 7 " ) , Е „ор- с с пор пор х) Похожий механизм для бесстолкновительной неоднородной плазмы был предложен в работе /3 8 /. 17
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz