WD мксек .. ,

Рис. 38.13. Фотоосциллограммы молниевых разрядов

о, б - на близких расстояниях; в, г - возбуждаемые] ими сигналы на больших расстояниях. Синусоида в нижней части е и г нанесена для масштаба времени

наблюдения показывают, что среди различных форм разрядов молний наиболее часто регистрируются вблизи от них сигналы типа изобрагкеппых на рис. 38.13.

Для различных расчетов на частотах, по-видимому, превышающих 1-2 кгц., можно выбрать источник атмосфериков более или менее стандартной формы, описываемый временной функцией

Е{и 0):

(38. 6)

А (о), г) et = J {t, г) e-dt.

Таким путем можно изучать свойства интерференционного множителя по форме атмосфериков. При этом, поскольку гармонический анализ Е (f, г) принципиально позволяет определять фазу ф (to, г) с точностью до линейного члена ojr/c, т. е. только дополнительную фазу ф(о), г), фазовые характеристики, получаемые в результате такого анализа, определяют

ф (О), г) = Ф (О), г) - = 9 (о>, г) - <р (О), 0) (38.10)

и, следовательно, зависимость средней фазовой скорости электромагнитных волн от частоты на заданном расстоянии г [172].

Дальнейший анализ получаемых указанным методом результатов приводит к нахождению параметров ионосферы, характеризующих распространение этих волн, если известна теоретическая зависимость, например, скорости радиоволн от этих параметров.

Мы видим, что полная программа указанных исследовапий замкнута. Сначала проверяется теория из сравнения с экспериментом, затем определяются из эксперимента физические величины, характеризующие распространение рассматриваемых волн. Наконец, если доказана пригодность теории, то полученные экспериментальным путем величины сравниваются вновь с теоретическими зависимостями этих величин от параметров среды и, таким образом, эти параметры определяются.

В цитированных работах [168, 171-173] была проведена ббльшая часть такой программы исследований. Полученные результаты, непосредственно

И, следовательно, пмеютдш спектральную плотность

А (ш, 0)е*с-,о) = -е I J (38.7)

{aa-f 0)2) (p2 j io2)

со значениями аj:4,4 10* и рл4,6-10 [241].

Временная функция Е {t, г), описывающая форму самого атмосферика, есть интеграл Фурье

E{t, г) = - { {В(о>, г)Л(ш, O))e-*f + °>e* t?<o, (38.8)

где В (ч), г) е**< * - интерференционный множитель, или функция пропускания атмосферика через волновод.

К изучению наблюдаемых на опыте сигналов Е {t, г) целесообразно пот дойти с двух аспектов.

Во-первых, можно поставить общий вопрос об изучении в суммарном виде в широком диапазоне частот функции распространения В (ш, г) Для этого необходимо произвести теоретический синтез распространяющихся от молниевого разряда волн путем расчета интеграла (38. 8) и проверить, насколько теоретическая форма сигнала Е {t, г) совпадает с экспериментальной. Подобное исследование должно выявить общие недостатки теории.

Во-вторых, представляется возможным решить и обратную задачу - на основе гармонического анализа Е (t, г), т. е, в результате определения функции, сопряженной (38. 8), найти по наблюдаемым сигналам интерференционный множитель

В (о), г) е-*(- = е*, (38. 9)

r = ZODOKM

г=50км

г=300км

г-500км

100 300 500 100 300 500

Время , мксек

Рис. 38.14. Формы атмосфериков Е (t, г), рассчитанные для различных фиксированных )асстояний г в плоском г < 1000 км) и сферическом > > 1000 км) волноводах

Рис. 38.15. Сигнал, рассчитанный теоретически {1) и атмосферик (2), зарегистрированный на расстояниях

а - гяЬОО км; б-re- 1500 км; в -

r=i=3000 км

1]К- 1

,

т т т Щ о гоо иоо еоо