08 IF. 16 ZO Zfi Mecmme бремя

I III

04 08 72 16 ZO гц Местное врегр

Рис. 39,14. Суточный ход амплитуды поля

а - па частоте 16 кгц на расстоянии 2500 кж, б - на частоте 17,8 кгц на расстоянии 7800 кж, в - на частоте 26 кгц на расстоянии 11 200 км

70 12 Н

Время, час

Рис. 39.15. Рост амплитуды поля на Болпи И 100 л* в период внезапного возмущения

т 1917 т 1921 югз /згз тг? гэгз т 1916 гзго 1922 m шгв шгв шо

Рис. 39.10. Ход средних значений напряженности поля в диапазоне 10 000-20 ООО л, числа солнечных пятен и интенсивности магнитного поля за солнечный цикл

Все эти эффекты объясняются сложной интерференционной структурой поля длинных радиоволн, зависящей от расстояния до излучателя, степени освещенности трассы, высоты основания ионосферы, характера перехода высоты в области полутени и других явлений.

Периоды внезапных возмущений в ионосфере характерны тем, что в это время происходит ослабление напряженности поля на коротких волнах, тогда как папряжешюсть поля длинных волн именно в это время увеличивается. Это следует из рис. 39.15, иллюстрирующего увеличение амплитуды поля на волне 11 100 м в период внезапного возмущения, начавшегося в 11 час 57 мин.

Во время внезапных возмущений, как мы видели, структура областей Е ж F почти не изменяется, а увеличивается только электронная и ионная концентрации, и, следовательно, градиент ионизации области Х>, поэтому в это время поглощение проходящих через слой D коротких волн растет, а потери интенсивности длинных волн, направляемых этим слоем, могут уменьшаться, так как они меньше просачиваются внутрь слоя. С увеличением частоты в этом диапазоне частот может преобладать умень-шешде, а не увеличение амплитуды поля во время впезапных возмущений.

Многочислешпле наблюдения показали, что с увеличением солнечной активности и магнитной возмущенности возрастает напряженность поля длинных радиоволн (рис. 39.16), обратное наблюдается на средних волнах. Такая зависимость, по-видимому, объясняется также ростом градиента электронной концентрации основания ионосферы в эти периоды.

4. Обрезание СНЧ волн в волноводе

Явление обрезания СНЧ волн, описанное в § 37 1см. формулу (37.23) и рис. 37.21, наблюдалось в ряде опытов в ночные часы, когда проводимость отражающего слоя достаточно высока. С приближением к критической частоте фазовая скорость сильно возрастает, а групповая скорость сильно уменьшается; соответственно увеличивается время распространения сигнала, что обнаруживается на частотно-временнйх характеристиках (соно-граммах) сигналов.

На рис. 39.17 и 39.18 приведены такие сонограммы, полученные в различных опытах. На них зарегистрированы в виде вертикальных широких размытых линий атмосферики А - пакеты волн в широком диапазоне частот. Около некоторых сигналов А видны ветви t, которые соответствуют возрастанию времени распространения модов номера п. На обоих рисунках видно, в частности, как появляется мод п=1, ниже этой точки все моды обрезаны .

На рис. 39.17 затем появляется мод п-2, и можно заметить как с ростом частоты постепенно появляются моды п=3 и w=4. По 31шчениям критических частот приближенно получается, что в этих опытах высота волновода /г,=90 км. Соответствующие ветви сигналов атмосфериков названы в литературе шейками. Впервые они были обнаружены в 1933 г. на слух, по изменению тона сигнала [720]. Однако лишь в последние годы развитие техники экспериментов позволило непосредственно их регистрировать [721, 722]. Детальные исследования дисперсии в области обрезания модов в принципе могли бы служить методом определения различных параметров волновода, например эффективной высоты и проводимости основания ионосферы. Однако такой метод должен основываться на теоретических формулах скорости переноса энергии (групповой скорости) сигналов в приземном волноводе. Такие расчеты, однако, до сих пор не проводились.

Рис. 39.17. Сонограмма атмосфериков, иллюстрирующих обрезание модов п=1, 2, 3, 4

Рис. 39. 18. Сонограмма атмосфериков, иллюстрирующих обрезание мода и = 1

5. Резонансы УНЧ

Резонансное усиление УНЧ колебаний (см. § 37) было обнаружено в приземном волноводе по максимумам энергетических спектров поля атмосферных помех, регистрируемых с помощью широкополосных усилителей. В последнее время пришли к выводу, что источником возбуждения резонансных колебаний являются также гидромагнитные волны, возбуждаемые во внешней ионосфере и захватываемые в приземный волновод [753].

Результаты исследований резонансов описаны в ряде работ [665, 715, 717-719, 723-731, 866-8681 и частично приведены на рис. 39.19. На рисунке хорошо видны максимумы снектра на частотах /=7,8, 14,1, 20,3, 26,4, 32,5 гц. Обнаружены также слабые максимумы до частот / 60 гц.

В этой серии опытов установлено, что значения резонансных частот изменяются в течение дня. Максимальные изменения резонансных частот за Сутки порядка 0,4-0,6 гц\ вариации первой резонансной частоты в раз-