Труды КНЦ вып.38 (ГЕЛИОФИЗИКА вып. 4/2016(38))

распространение на частотах СНЧ-диапазона с вертикальным магнитным полем, где условия распространения не зависят от направления и присутствует только ТЕМ мода. Полученные значения будут характеризовать распространение этой моды в волноводе Земля-ионосфера и позволят рассчитать ее фазовую скорость. Сравнив значения фазовых скоростей, полученные расчетом компонент поля вдоль трассы распространения с помощью полно-волнового метода и из дисперсионного уравнения (1), мы сможем сказать, насколько верно выполняется интегрирование при переходе из пространства волновых чисел полно-волновой модели в физическое пространство. Значение индукции магнитного поля вблизи поверхности Земли бралось по модели IGRF и составило для обс. Ловозеро 53 мкТл. Компоненты поля рассчитывались на расстояниях от 3000 до 5000 км от источника возмущения. На таких расстояниях уже можно пренебречь полями ближней зоны источника возмущения и считать, что на распространение сигнала влияет, главным образом, состояние волновода Земля-ионосфера. Кроме того, выбранные расстояния соответствуют расстоянию от обс. Ловозеро до средиземноморского грозового очага. Расчеты велись в трех выделенных полосах частот с центральными частотами — 130, 220 и 420 Гц. Набор частот определялся из следующих соображений. Во-первых, вблизи частоты 130 Гц наблюдается максимум спектральной мощности атмосферика, что позволяет наблюдать хорошее отношение сигнал/шум в эксперименте при отборе атмосфериков. Во-вторых, привлечение измерений на нескольких частотах дает возможность более полно исследовать профиль проводимости ионосферы. И, в-третьих, дальнейшее увеличение частоты не приводит к значимым отличиям параметров распространения, поскольку, как следует из дисперсионного уравнения [7], при переходе от 130 к 220 Гц фазовая скорость изменится примерно на 1.5 %, а при переходе от 420 к 800 Гц она изменится всего на 0.5 %. Увидеть такое малое изменение экспериментально практически невозможно. Проводимость ионосферы и статическое магнитное поле Земли Проведем качественное рассмотрение влияния статического магнитного поля на распространение электромагнитных сигналов в волноводе Земля- ионосфера. Тензор проводимости ионосферы о, который связывает между собой токи, текущие в ионосферной плазме, и внешнее электрическое поле Земли в общем случае выглядит следующим образом: " а р а н 0 " а = _ а н а р 0 0 0 а _ e2 Nev e e2N ^ ce e2Ne a P= , 2 e e 2 V a H= , 2e 2 4; а = — - • me(Ve + ^e ) mc(Ve + ^e ) ™eVe Здесь e и me — заряд и масса электрона, N e и ve — концентрация и частота столкновений электронов, ®ce = -eB /me — циклотронная частота электронов, B — значение магнитной индукции у поверхности Земли. 68