Труды КНЦ вып.5. ГЕЛИОГЕОФИЗИКА. 8/2019(10)

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.8.193-198 УДК537.877+519.6 О. И. Ахметов, И. В. Мингалев, О. В. Мингалев, 3. В. Суворова ТЕСТИРОВАНИЕ ЧИСЛЕННОЙ СХЕМЫ ИНТЕГРИРОВАНИЯ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА ДЛЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ НА ЗАДАЧЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ ИОНОСФЕРНОГО ИСТОЧНИКА Аннотация В работе представлены результаты моделирования распространения широкополосной электромагнитной волны 1 - 2 кГц от ионосферного источника сигнала на основе разработанной авторами численной схемы интегрирования уравнений Максвелла в условиях замагниченой холодной плазмы. Представлены зависимости коэффициента поляризации от частоты и расстояния до источника. Ключевые слова: распространение ИНЧ волн, математическое моделирование О. I. Akhmetov, I. V. Mingalev, О. V. Mingalev, Z. V. Suvorova ON THE PROBLEM OF ELECTROMAGNETIC WAVE PROPAGATION FROM THE IONOSPHERIC BROADBAND SOURCE TESTING THE NUMERIC INTEGRATION SCHEME OF THE MAXWELL EQUATIONS Abstract The paper presents the results of modeling the propagation of a broadband electromagnetic wave of 1 - 2 kHz from an ionospheric signal source based on a numerical scheme developed by the authors for integrating the Maxwell equations in magnetized cold plasma. The dependences of the polarization coefficient on the frequency and distance to the source are presented. Keywords: ULF wave propagation, mathematical modeling Введение Как известно, уравнения Максвелла лежат в основе всех электромагнитных явлений, поэтому их решение актуально в широком спектре задач. С точки зрения задачи распространения электромагнитных волн в атмосфере Земли наиболее сложной и актуальной является задача распространения в холодной замагниченной ионосферной плазме. Адаптация существующих популярных методы таких, как, например, Finite Difference Time Domain (FDTD) [1] для интегрирования уравнений Максвелла замкнутых уравнением Лоренца в присутствии внешнего магнитного поля, по мнению авторов, не целесообразна. Причиной этому является значительная сложность итогового алгоритма и, как следствие, его низкая стабильность. Это косвенно подтверждается малым числом работ по такой адаптации [2-4] и практически полным отсутствием работ, где бы адаптированные алгоритмы применялись для решения реальных геофизических задач. 193