§ 27. Внезапные возмущения (SID)

§ 27. ВНЕЗАПНЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ (SID)

Нарушениями состояния ионосферы, во время которых почти мгновенно прекращается отражение радиоволн от ионосферы и радиосвязь на большинстве трасс коротких волн, являются внезапные возмущения ионосферы (SID) (эффект Дсллинжера).

Это явление наблюдается только на освещенной половине земного шара и продолжительность его колеблется от нескольких минут до 1-3 час. Выражено оно более резко в районах, близких к экватору, и в период, близкий к полудню. Высотпая диаграмма ионосферы, снятая на фиксированной частоте во время нарушения (рис. 27.1), отчетливо показывает, что оно сопровождалось .лишь исчезновением отражений от областей Е и F (разрывы характеристик г областей £ и jF) и не вызвало заметного изменения действующих высот. Более детально можно проследить изменение состояния ионосферы при быстрой съемке высотно-частотных характеристик.

Из такой серии осциллограмм было установлено, что отражения от ионосферы сначала исчезают, а затем некоторое время вообще отсутствуют. После этого постепенно появляются следы отраженных сигналов от области F, слабые отражения от области £ и в дальнейшем усиливаются отражения от всех областей иопосферы.

Результаты обработки таких наблюдений для одного опыта приведены на рис. 27.2. В верхней его части дан суточный ход минимальных действующих высот различных областей иопосферы и средние их значения за шесть суток, В нижней части приведен ход критических частот fE, fFi и fF2 и минимальных значепий частот на которых еще наблюдались отражения. Более низкие частоты поглощались в нижней части ионосферы, и таким образом кривая а в известном смысле характеризует степень ионизации области D и поглощение в ней радиоволн, пропорциональное

Из рис. 27.2 видно также, что в период внезапного возмущения полностью исчезли отражения от областей Е, Fi и F2\ нри этом минимальные частоты

500- А

1 -

гг 24

Рис 27.1. Высотные характеристики областей Е л F во время внезапного возмущения

иоо.

ги 8

C5 /2 16

Местное бремя, W(;

Рис. 27.2. Суточный ход критических частот ионосферы во время внезапного возмущения

Точками обозначены результаты измерений; пунктиром - среднее значение за 6 шей; кружками минимальные значения часют /min, на которых еще наблюдались отражения (кривая о)

(кривая а) круто выросли й превзошли даже значения критических частот области F2. Это указывает на очень большое увеличспио электронной концентрации в области D, приведшее к поглощению радиоволн во всем диапазоне частот, вследствие чего прекратились отражения от всех слоев. Обычно в период внезапного возмущения существенных изменений электронной концентрации и высот областей F\. и F2 не наблюдалось. Некоторое последействие этого эффекта наблюдается в области Е (возрастает электронная концентрация iVj, и минимальная действующая высота). Нормальные отражения от ионосферы восстанавливаются сначала на более высоких частотах; это вполне естественно, так как возросшее поглощение должно дольше сохраняться па низких частотах.

Эффект увеличения электронной концентрации во всей толще области D во время внезапного возмущения иллюстрирует рис. 27.3.

По сравнению с невозмущсиным значением N (кривые i, 2) электронная концентрация увеличилась на некоторых высотах (кривые 3) более чем в 10-20 раз.

Следует учесть, что при обычных возмущениях электронная концентрация в области!) не возрастает столь сильно (рис. 27.4). Как уже указывалось, увеличение электронной концентрации максимально на высотах Z 5560--70 км, однако в отдельных случаях высотное распределение эффекта иное.

Например, во время наблюдений, результаты которых приведены па рис. 27.5, максимальные действия возмущенного рентгеновского излучения были на высоте z75 км. Это, по-видимому, связано с тем, что спектр этой вспышки был менее жестким.

Проявление влияния этой же вспышки на радиоволны видно из рис. 27.6. Намного уменьшились значения коэффициентов отражения на частоте 70 кгц и мало па частоте 16 кгц. По-видимому, это связано с тем, что глубина проникновения волны частотой 70 кгц значительно больше, чем волны частотой 16 кгц. Высоты отражения на обеих частотах изменялись одинаково.

Рис. 27.3. Сравнение высотных зависимостей N (z) в области D, полученные методом частичного отражения радиоволн, в спокойные дни (1,2-2 марта 1962 г.) и во время внезапного возмущения 1 марта 19С2 г.) Оттаве [4841

50 JO

W 10

3ji иктронн ар конц ентра ц ил

М , СМ

Рис 27.4. Высотные зависимости N (z) области D

1 - в спокойные дни; S ~ в елабо возмущенные дни; 4 - в сильно возмущеттые дни; 3 - средний профиль IV <г) летом [4831

* 60

Электронная концентрация tJ.CM

Рис. 27.5. Изменения электронной концентрации (сплошные линии) на различных уровнях области D во время внезапного возмущения (SID) 7 октября 1948 г. [бЗЦ

Значения .электронной концентрация N выражены десятичных логарифмах

tl.8

г=10км

16SD

Z= 75 км

17D0 >53D

Время

IGDD

0,01

1530

1800

но поо

Мировое

0:>

1530 время

1600

nilO

Рис 27.6. Изменения коэффициента отражения от области D (а) и высоты отражения от пего (б) во время внезапного возмущения 7 октября 1948 г.

1 - иа] частотах 16 кгц- г - на частотах 70 кгц