Труды КНЦ вып.9 (ГЕЛИОГЕОФИЗИКА вып. 5/2018(9))

На рис. 4 изображены возможные траектории распространения аврорального хисса на трех характерных частотах, а также положение области полярных сияний и обс. Ловозеро. Максимум спектральной плотности хисса на земной поверхности располагается на 10 кГц, 4.5 кГц - частота, ниже которой хиссы обычно не наблюдаются. Когда волна попадает в область, где ее частота равна частоте нижнего гибридного резонанса/= / lhr , волна отражается [20] и вектор Пойнтинга резко изменяет свое направление. Высота, на которой волна испытывает отражение, обозначена на рисунке горизонтальной линией. Очевидно, что при неканализированном распространении электростатические волны, представляющие собой авроральный хисс, для попадания в конус прохождения должны испытать рассеяние на неоднородностях на высотах выше высоты нижнего гибридного резонанса. Из рисунка видно, что, если авроральный хисс распространялся из области генерации на высотах порядка 6 тыс. км на частоте 4.5 кГц, возможно, что после рассеяния на ионосферных неоднородностях область его выхода из ионосферы будет располагаться южнее обсерватории, на 8 кГц - над головой, а на частоте 10 кГц - севернее. Результаты моделирования также показали, что с изменением высоты, на которой генерируется хисс, будет меняться и данная картина. Чем выше расположена область генерации хисса, тем более широкую область будут покрывать лучи. Следует отметить, что имеющиеся в настоящее время данные наблюдений свидетельствуют о том, что область, в которой наблюдаются авроральные шипения, довольно локальна. Чем вызвано ее такое ограничение в пространстве нам еще предстоит выяснить. Дальнейшее моделирование мы будем вести в предположении, что авроральный хисс распространялся от области генерации в магнитосферном дакте и достиг области с неоднородностями Ne, находясь вблизи силовой линии магнитного поля Земли. 3. Рассеяние на ионосферных неоднородностях Для того чтобы электростатическая волна могла стать электромагнитной и выйти к земле, она должна испытать рассеяние на неоднородностях Ne. Пусть на область с неоднородностями падает плоская волна E = E e ikonr = E e iko(nxx+nyy+nzz) Компоненты п и Пу при распространении сохраняются при переходах из слоя в слой, компонента п в слое с неоднородностями находится из дисперсионного уравнения, а компоненты E 0 с точностью до постоянного множителя определяются нетривиальным решением однородного уравнения для невозмущенной среды (n2I — n • nT — e 0 )eo = 0 , где £0 - невозмущенный тензор диэлектрической проницаемости. В данной работе для расчета поля рассеянных на неоднородностях волн мы использовали борновское приближение. Оно основано на предположении, что поле внутри области рассеяния - это поле падающей волны E, т.е. внутри области рассеянным полем Es пренебрегают. V x (V x E s ) — ko 2 £oEs = ko 2 As(X y )e 102