ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие................................ &

Часть первая

ИОНОСФЕРА

Глава первая. Структура ионосферы. Радиометоды ее исследований...... 9

§ 1. Высотно-частотные характеристики ионосферы.............. 9

1. Импульсные методы исследования ионосферы.............. 10

2. Коэффициент преломления на частотах <оУд, Q. 1руиионая скорость волны.............................. . . . 13

3. Интерпретация высотно-частотных характеристик........... 24

4. Представление о регулярно июистой структуре ионосферы....... 31

5. Характеристики сложного типа. Представление о спорадических слоях 32

6. Множественность отраженных сигналов. Возмущенность структуры ионосферы............................. 36

§ 2. Радиоисследования структуры ионосферы с помощью ракет н ИСЗ .... 43

1. Радиозондирование внешпей ионосферы................ 44

2. Общее выражение коэффициента преломления (wQ Ц,)...... 50

3. Фазовый (допплеровский) метод измерений.............. 65

4. Некоторые экспериментальные результаты.............. 73

§ 3. Низкочастотные (НЧ), сверх- и ультранизкочасготные (СНЧ н УКЧ) волны

в ионосфере ............................. 79

1. Коэффициент преломления с учетом влияния ионов......... 79

2. Групповая скорость ПЧ, СНЧ и УНЧ волн ............. 89

3. Некоторые экспериментальные результаты и методы их ана.шза . , . . 92 § 4. Нокогерентное рассеяние радиоволн в иопосфере............. 113

1. Основные теоретические результаты................. 117

2. Некоторые результаты измерений и методы их обработки....... 121

§ 5. Тонкая структура ионосферы...................... 126

1. Статистический характер отражения радиоволн от ионосферы...... 127

2. Энергетический спектр пучка рассеянных волн............ 134

3. Временной коэффициент корреляции амш]итуды сигналов. Скорости хаотичных движений.......................... 136

4. Пространственный коэффициент корреляции. Угловой спектр пучка волн. Размеры мелкомасштабных неоднородностей............. 139

5. Диффузионное расплывание неоднородностей............. 141

6. Степень мутности ионосферы и флуктуации электронной плотности . . . 148

7. Сводка экспериментальных данных, характеризующих топкую статистическую структуру ионосферы...................... 158

§ 6. Дрейф неоднородных ионизованных образоватш. Ветры в иснгосфере .... 163

1, Некоторые методы определения скорости дрейфа............ 164

2. Результаты из-мерепия........................ 170

Глава вторая. Образование ионосферы.................... 176

§ 7. Строение верхней атмосферы..................... 177

1. Состав и плотность атмосферы.................... 177

2. Высотные зависимости температуры и электронной концентрации .... 186 § 8. Баланс ионизации в ионосфере.................... 192

1. Фотоионизация........................... 193

2. Различные нсупругие столкновения зарядов.............. 202

3. Уравнения баланса ионизации.................... 207

4. Определение коэффициентов различных реакций и продукции электронов 212 § 9. Теория простого слоя......................... 216

Глава третья. Регулярные измененвя электронной концентрации......... 223

§ 10. Основные закономерности области D................... 223

1. Метод частичного отражения радиоволн от основания ионосферы..... 224

2. Гирорезонансное взаимодействие радиоволн.............. 225

3. Высотные зависимости ]S{z) нижней части ионосферы......... 226

4. Сезонные и широтные изменения области D.............. 229

§ И. Определение зависимости электронной концентрации от высоты A(z) в областях Е VI F по высотно-частотным характеристикам........... 232

1. Общий метод расчета N{z) с учетом магнитного поля Земли....... 233

2. Некоторые результаты определения N{z)............... 244

§ 12. Суточные и сезонные изменения в областях Е тх F............. 246

§ 13. Широтные и долготные изменения в областях Е н F............ 260

§ 14. Некоторые свойства внешней ионосферы................. 272

i 15. Основные закономерности спорадического слоя £с ор........... 279

i 16. Влияние одиннадцатилетнего цикла солнечной активности........ 285

§ 17. Исследование ионосферы во время солнечных затмений.......... 291

1. Анализ уравнения баланса ионизации................. 293

2. Простой слой............................ 295

3. Некоторые результаты наблюдений.................. 296

§ 18. Метеоры и их влияние на ионизацию области Ё.............. 300

19. Приливы в поносфере......................... 302

§ 20. Метеорологические явления и их связь с состоянием ионосферы...... 306

Глава четвертая. 11ог.чощение и отртксиие электромагнитных волн....... 308

§ 21. Коэффициент отражения от ионосферы................. 308

1. Обобщенные коэффициенты преломления и затухания. В.чияние электрического поля............................ 309

2. Отражение от слоев различного типа................. 313

3. Расплывание импульсов в поносфере................. 320

4. Влияние сильного электрического поля иа температуру электронов и число столкновений......................... 323

§ 22. Отражение в приближении геометрической оптики............ 326

1. Отклоняющая и неотклоняющая области................ 326

2. Поглощение в простом слое...................... 328

§ 23. Влияние рассеяния от неоднородностей на коэффициент отралсения..... 329

1. Расчет амплитуды поля, возбуждаемого единичной неоднородностью . . . 330

2. Учет статистической структуры поля отраженной волпы....... 334

3. Излучение электронов в ионосфере.................. 336

§ 24. Результаты экспериментальных исследований.............. 339

1. Результаты исследований коэффициента отражения.......... 343

2. Дан1гые о высотной зависимости числа столкновений.......... 347

Глава пятая. Нерегулярные яв.чспня в ионосфере............... 349

§ 25. Общие свойства основных типов возмущений в ионосфере......... 349

§ 26. Ионосферные бури. Возмущение области F2 .............. 353

§ 27. Внезапные возмущения (SID)...................... 359

§ 28. Аномальное поглощение в полярной зоне (АА) и в полярной шапке (РСА) . . 364

Часть вторая

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОКОЛО ЗЕМЛИ

Глава шестая. Распространение волн различной частоты около ровной и однородной

земной поверхности............................. 369

§ 29. Поле приподнятого излучателя {zфO) и приближении геометрической оптики 369

§ 30. Электрические свойства земной поверхности............... 371

§.31. Строгие расчеты азаплитуды поля.................... 373

1. Высоты источника и точки наблюдения равпы нулю...... .... 373

2. Приподнятый источник....................... 386

§ 32. Фазовая структура поля и скорость радиоволн.............. 391

1. Плоская поверхность Земли..................... 392

2. Сферическая поверхность Земли................... 396

3. Измерения фазовой скорости..................... 39о

§ 33. Поле в нилагей среде.......................... 398

Глава седьмая. Распространение волн вдоль неровной неодпородиой земной поверхпости................................... 401

§ 34. Некоторые экспериментальные дянигле.................. 402

§ 35. Некоторые результаты теоретических расчетов.............. 406

1. Хаотические неровности и неодно1)одности.............. 40В

2. Кусочно-однородная трасса...................... 407

3. Пологий склон. Выступ....................... 414

4. Береговая рефракция........................ 416

§ 36. Влияние тропосферы на распространение примой во.:пи,т ндолт. земной но-

верхности.............................. 417

Глава восьмая. Волноводное распространение между поверхностью Земли и ионо-

сферой. Длинные и сверхд.1инные волны................... 419

§ 37. Теоретические расчеты поля...................... 420

1. Сферршеский и плоский волноводы с однородными границами (метод модов)............................... 420

2. Ближние расстоянрш от источника (метод скачков)........... 427

3. Неоднородная и анизотропная ионосфера............... 428

§ 38. Результаты некоторых численных расчетов................ 429

1. Полюса .............................. 429

2. Амплитуда поля.......................... 429

3. Дополнительная фаза и фазовая скорость............... 433

4. Форма сигналов. Атмосферики................... 437

§ 39. Некоторые результаты экспериментальных исследований......... 445

1. Зависимость амплитуды ноля д.71иппых радиоволн от расстояття .... 445

2. Фазовая скорость.......................... 448

3. Другие свойства длинных радтнюлн................. 452

\. 4. Обрезание СНЧ волн в волноводе.................... 456

5. Резонансы УНЧ........................... 457

Глава девятая. Лучевое распространение в приземном волноводе........ 459

§ 40. Распрострапстто средних радиоволн ночью............... 459

1. Временные колебания поля................... . 459

2. Зависимость амплитуды поля от расстояния.............. 4КЗ

§ 41. Взаимодействие и самовоздействие средних волн в ионосфере....... 467

§ 42. Некоторые результаты экспериментальных исследований коротких волн 471

1. Зависимость амплитуды поля от расстояния и времени суток...... 472

2. Суточные и другие изметкптип поля . ................ 473

3. Нарушения радиосвязи......................- 478