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

состояния ионосферы от того, что дает модель IRI-2016. Несмотря на то, что задача оценки профиля Ne(z) выходит за рамки данной работы, здесь мы рассмотрим основные пути ее решения. Оценка профиля электронной концентрации нижней ионосферы является сложной задачей. Одним из путей ее решения является привлечение НЧ электромагнитных сигналов, распространяющихся в волноводе Земля — ионосфера, в качестве зондирующих сигналов. Так, в работе [9] была показана возможность оценки профиля Ne(z ) по данным нагревного эксперимента 2014 г. Использовались измерения фазовых скоростей распространения сигналов ионосферного источника на частотах 1017и3017Г цн а паре станций Ловозеро — Верхнетуломский. Для диагностики нижней ионосферы также используются сигналы СДВ передатчиков. Однако следует отметить, что, во- первых, при отражении от нижней ионосферы глубина проникновения СДВ- волн невелика, и поэтому электронную концентрацию можно оценить лишь в узком диапазоне высот. Во-вторых, такие исследования продуктивны на сравнительно коротких высокоширотных радиотрассах, когда принимается земная волна вместе с однократно и двукратно отраженными от ионосферы волнами. Нами проводились измерения фаз сигналов передатчиков российской радионавигационной системы РСДН-20 в обе. Ловозеро и Верхнетуломский вовремя эксперимента нагрева 24 и 25 октября 2016 г. Как и ожидалось, значимых отличий в суточных вариациях фазы, связанных с возмущенными гелиогеофизическими условиями, выявлено не было. Для изучения влияния гелиогеофизических возмущений на нижнюю ионосферу уже давно используют естественные электромагнитные импульсы, порождаемые молниевыми разрядами, — атмосферики [10]. Они практически постоянно присутствуют в любой точке волновода Земля — ионосфера и, благодаря широкополосности их спектра, позволяют диагностировать практически всю нижнюю ионосферу. Мы провели моделирование поля атмосферика на земной поверхности методом решения волнового уравнения, описанным и использованным ранее в данной работе. Для моделирования использовались профили электронной концентрации, показанные на рис. 1. В качестве параметра, характеризующего структуру поля в точке регистрации, был выбран индекс круговой поляризации. Результаты моделирования приведены на рис. 4. На рис. 4, а представлены графики зависимости индекса круговой поляризации от частоты атмосфериков, источник которых расположен на расстояниях от 1000 до 2000 км до точки регистрации. Из рисунка видно, что на частотах до 1800 Гц (частоты первого резонанса волновода Земля — ионосфера) распространяется ТЕМ-мода, характеризующаяся почти полным отсутствием круговой поляризации. Выше 1800 Гц атмосферик распространяется на ТЕМ-, ТЕ01- и ТМ01-модах, что подтверждается сменой поляризации на левую на этих частотах на рисунке. На частотах выше 3000 Гц наблюдается сложная зависимость поляризации от частоты, объясняемая интерференцией высших мод. Следует отметить, что на частотах от 100 до 2500 Гц практически отсутствует зависимость индекса круговой поляризации от расстояния до источника атмосферика. Это свойство в сочетании с тем фактом, что довольно сложно точно определить расстояние до источника, позволяет считать данный диапазон частот наиболее подходящим для оценок состояния нижней ионосферы по атмосферикам. 72