Рис. 3.9. Хвост электронного свиста и ионный (протонный) свист в диапазоне УНЧ волн

. X.

Рис. ЗЛО. Осциллограмма протонного {Н+) и гелиевого (Не+) ионных свистов

-570:

шоу Мм coma, ><м,

Электронные свисты, зарегистрированные непосредственно в ионосфере па ИСЗ [284], показаны на рис. 3.7. Источник излучения свистящего атмосферика обычного типа, показанного на рис. 3.7, б, находился в сопряшен-ном точке наблюдения конце силовой линии, а сигналы, зарегистрированные на рис. 3-7, а, излучались источником, который находился под спутником. Поэтому на сонограмме вследствие короткого пути распространения время запаздывания волп различной частоты значительно меньше, чем у обычного свиста. Естественно, что число свистящих атмосфериков, зарегистрированных на ИСЗ значительно больше, нежели их число, получаемое при одновременных наблюдениях на поверхности Земли [284, 285 J. Короткие свисты (см. рис. 3.7, а) наблюдаются на ИСЗ значительно реже.

Свистящие атмосферики в нижней части диапазона частот обычно обрезаются на частоте порядка 1-2 кгц несмотря на то, что спектр их источников ков - молниевых разрядов - имеет достаточную интенсивность, начиная от частот в несколько десятков герц. Объясняется это условиями распространения СНЧ в ионосфере.

В опытах на спутнике 0G0-4 были получены [8311 записи (рис. 3.8), на которых непосредственно видно, как обрезается спектр электронного свиста снизу, на частоте т. Анализ этих данных показал, что это происходит из-за обратного отражения приходящих сверху СНЧ волн на частоте *min= 1 (см. рис. 3.1), при которой 1=0 за счет влияния многокомпонент-ности плазмы (в данном случае влияния ионов гелия и водорода) па коэффициент преломления.

На частоте где щ=щ (см. выше рис. 3.1), электронная {п волна изменяет знак поляризации и распространяется далее как ионная {п- волна, достигая области, где щ ((Oj)=0. Таким образом, к поверхности Земли проходят лишь волны частотой озш, так как составляющие спектра свистов, приходящих сверху на частотах ( <Coji, отражаются в ионосфере в обратную сторону и ниже этой области пе наблюдаются.

Следует заметить, что за счет взаимодействия обоих типов волн в ионосфере часть энергии приходящего сверху пакета волн в области частот о) <; (л может все же просачиваться ниже области их отражения. Поэтому возможны также случаи, когда тшС !-

На коротких траекториях (см. рис. 3.7, а) СНЧ хвост электронного свиста регистрируется до частот в 200-300 гц и меньше, что видно, например, на сонограмме, приведенной па рис. 3.9. На этом же рисунке зарегистрирован пакет необыкновенных волн - ионный (протонный) свист [287, 2881, которые по условиям распространения проявляются в ионосфере только при ш> ( 12, где (j)i2 - частота, при которой коэффициенты преломления обыкновенной и необыкновенной волн равны и изменяются знаки их поляризации [см. (3.18)-(3.21)1. Затем ионный свист обрезается в области ионного гирорезонанса, где циклотронное затухание (3. 22) сильно возрастает [см. (3.26)1.

На частоте wg (см. рис. 3.1) может также возникнуть второй, гелиевый свист. В работе [3061 указывалось, что на ИСЗ Алуэтт Н были зарегистрированы соответствующие сигналы.

На рис. 3.10 приведена сонограмма [8291, на которой наряду с протонными (Н ) свистами зарегистрирован гелиевый (Не+) свист; он обрезается на гирочастоте ионов гелия. Следует заметить, что наряду с обрезанием УНЧ волн, распространяющихся в ионосфере на гирочастотах ионов, здесь наблюдалось собственное гирорезонансное излучение (возбуждение) плазмы на кратных частотах ы=80.е до значений s=8 [8301. Выше было показано что это возможно в неизотермической плазме [см. (3.49)].

Соответствующие полосы гирорезонансного излучения в ионосфере зарегистрированы на рис. 3.11, на котором также видно СНЧ излучение

Boulcfei\CWAJ36Z

7 *,-;/f

Coiledge, Аляска , W63

2.0 SO ua

-Время -В лтндтаж

Palo Alto Налифорна ,

Рис. 3.12. Гидромагнитные свисты в диапазоне УНЧ волн {ьО,

CSJAN

1В61

Рис. 3.13. Осциллограммы электронных и ионных гидромагнитных свистов

7 Я. л. Альперт