Труды КНЦ вып.8 (ГЕЛИОФИЗИКА вып. 7/2017(8))

Введение Эксперименты по нагреву высокоширотной ионосферы позволяют исследовать физические процессы, происходящие в ионосферной плазме, и эффекты распространения низкочастотных волн в волноводе Земля — ионосфера. Результаты такого рода исследований могут быть использованы как для целей связи на низких частотах, так и для изучения глубинного распределения проводимости земной поверхности для получения сведений о ее геологической структуре. В экспериментах по нагреву ионосферы мощная модулированная коротковолновая (КВ) радиоволна, излучаемая нагревным стендом, создает источник на высотах D-слоя ионосферы, излучающий низкочастотные электромагнитные сигналы с частотой, равной частоте модуляции. Высота, на которой образовался ионосферный источник в каждом конкретном эксперименте, зависит от состояния ионосферы, определяемого профилем электронной концентрации. Для моделирования и интерпретации результатов нагрева важно знать или хотя бы приблизительно оценить высоту, на которой располагался ионосферный источник. В данной работе мы оценили высоту ионосферного источника с использованием данных регистрации абсолютных фаз компонент поля сигнала источника в обе. Лотта, полученных в нагревном эксперименте на стенде EISCAT/Heating в 2016 г., и результатов моделирования распространения сигналов в волноводе Земля-ионосфера. Описание эксперимента Эксперименты по модификации нижней ионосферы мощным модулированным КВ сигналом проводились в 2016 г. 24, 25 и 26 октября с 15 до 17 UTC в рамках КВ нагревной кампании ААНИИ. Модификация высокоширотной ионосферы осуществлялась с помощью КВ нагревного комплекса EISCAT/Heating, расположенного в г. Тромсе, Норвегия (69,6° N, 19,2° Е; L = 6,2, 7=78°). Его технические характеристики приведены в работе [1]. Нагрев производился необыкновенной волной с частотой 4,04 МГц. Частоты модуляции, которые использовались в эксперименте, — 1017, 1617, 1817, 2017 и 3017 Гц. Нагрев осуществлялся посылками по 10 (24 и 26 октября) и 5 минут (25 октября) с чередованием указанных частот. Прием низкочастотных сигналов на частоте модуляции мощной КВ радиоволны осуществлялся одновременно в четырех пунктах наблюдений — Лотта (68.503° N, 28.6202° Е), Верхнетуломский (68.592° N, 31.7550° Е), Ловозеро (67.975° N 35.0821° Е) и Баренцбург (78.093° N, 14.208° Е), удаленных от нагревного комплекса EISCAT/Heating на расстояния от 400 до 950 км. На всех пунктах приема были установлены цифровые ОНЧ-приемники, предназначенные для регистрации двух горизонтальных магнитных и вертикальной электрической компонент поля в диапазоне частот от 30 Гц до 15 кГц [2]. Отличительной особенностью приемников является прецизионная синхронизация каждого отсчета цифровых данных с мировым временем с максимальной ошибкой, не превышающей 1 мке, что дало возможность измерять абсолютные и относительные фазы компонент поля с ошибкой, не превышающей 0,01° на использованных в эксперименте частотах [3, 4]. 68