2nVzik

Нули и максимумы (6. 1) соответствуют значениям

i! 3,83; 7,01; 10,17; ... (6.2)

47cFt:

0; 5,1; 8,5; . (6.3)

очепь кратким изложением результатов исследований ионосферных ветров, полученных в основном радиометодами, и частично рассмотрим суть этих методов.

Вся совокупность этих экспериментальных результатов основана на изучении регулярных движений неоднородностей трех типов: мелкомасштабных неоднородностей с линейным размером % 601000 л*, ионизованных облаков Ро ist? 1-f-lO км та. Ро 30--100 км и крупномасштабных ионизованных образований, линейные размеры которых достигают Го ::?100Ч-1000кл* и более. При этом следует иметь в виду, что явления, характеризуюш;ие тонкую структуру ионосферы, мбгут также быть следствием движения шероховатой отражающей области, мало изменяющей свою форму в течение опыта. Отделить влияние дрейфа от чисто хаотических движений тем более затруднительно, что хаотичные скорости Vq по порядку величины близки к значениям составляющей скорости ветра по лучу зрения, так как Vq Fsin 6, и нет данных, которые позволили бы четко отличить влияние обоих типов движения и определить их роль в указанных явлениях.

1. Некоторые методы определения скорости дрейфа

Радиоисследования ветров в ионосфере проводились во многих опытах, причем для этого использовались разнообразные методы: прослеживание за движением следов метеоров; анализ вариации амплитуды длинноволновых станций; высотно-частотное зондирование ионосферы одновременно в различных пунктах; регистрация амплитуды и фазы отраженных от ионосферы сигналов одновременно в разнесенных точках; аналогичное изучение радиоизлучения звезд; импульсное зондирование на самолетах, скорость которых изменялась таким образом, что она совпадала со скоростью ионосферного ветра.

Здесь, в соответствии с общим содержанием этого параграфа, мы ограничимся кратким описанием метода разнесенных точек наблюдения и метода определения скорости из корреляционного анализа результатов радионаблюдений. В различных работах для подобных опытов используются антенны, разнесенные на расстоянии от 100-200 м до нескольких десятков километров или одновременные наблюдения в пунктах, взаимно удаленных на несколько сот километров.

При анализе временного коэффициента корреляции указывалось, что когда пучок волн обусловлен рассеянием горизонтально дрейфующей шероховатой области, скорость дрейфа V можпо определить по положению максимумов и нулей автокоррелятивной функции рд(с). Действительно, если размеры шероховатости о и хаотичная скорость vq<Ysuib 10 соответственно для 1 и р 1 [см. (5, 46) ]

Рис. 6.1. Автокоррелятивная функция амплитуды сигнала, рассеянного дрейфующим шероховатым экраном

J, (4дУт/Х)--

И, таким образом, экспериментальная кривая Рд(т:) дает совокупность значений to и т, позволяющих определить V (рис. 6.1 и 6.2).

В общем случае, когда 10= sin О и необходимо учитывать влияние как хаотичной скорости, так и скорости дрейфа, при 1 X 1231]

р(т)=.ехр(--1б7г4)

/i(47tF-c/;.)2

если р2 1. Когда > 1,

р.(.)ехр(-8.#)И.

(6.4>

(6.5)

Ипаче говоря, коэффициент корреляции является произведением коэффициентов корреляции, получаемых соответственно для О и io= О [см. (5.45), (5. 46)1. Таким образом, и в этом случае нули в (6.4) и (6.5) определяют непосредственно скорость дрейфа V. Однако аналогичные простые формулы не получаются, когда размеры шероховатостей больше длины волны, что обычно наблюдается на опыте. Кроме того, указанный метод определения скорости дрейфа громоздок, так как требует построения корреляционных функций (т). Колебательный характер рд (т) также но очень

четко выражен, особенно при р< 1. Поэтому обычно используется другой метод определения скорости V. Измеряются временные сдвиги х между дифракционными картинами, наблюдаемыми в трех пунктах [501. Это можно осуществить по измерениям амплитуды R или фазы 9 отраженных сиг-

-8 6 -4 -2

Рис. 6.2. Кросс-норрелятивные функции, рассчитанные по экспериментальным кривым R (f), зарегистрированным в двух взаимоудаленных точках на расстояниях 5i и

Рис. 6.3. Фотограмма подобных амплитудных кривых, снятых в трех разнесенных точках

налов в нескольких близко лежащих точках (рис. 6.3). Можно также определять времеипьге сдвиги характеризующие одинакового типа особенности па кривых R {t) или (t) и на временнйх характеристиках критических частот или действующих высот на фиксированных частотах, регистрируемых па расстояниях во много десятков или даже сотен ки.лометров, что позволяет получать данные о движении крупномасштабных неоднородностей.

Так, рис. 6.4 и 6.5 появляют видеть смещение во времени изменений критических частот и действующих высот одинакового характера в различных пунктах. Это дает возможность определять кажущуюся горизонтальную скорость перемещения крупномасштабных неоднородных образований, вызвавших эти изменения. Наряду с этим, по данным наблюдений в одном пункте или одновременно в нескольких пунктах изучаются какие-нибудь особенности, явно проявляющиеся на высотно-частотных характеристиках, которые смещаются на этих характеристиках во времени как по высоте, так и от пункта к пункту.

i3ZD %300

Щзго щзоо

%320 300

10.30 If DO 1130 1Z.D0 13.00

Местное время

13.30 ГШ шзо

15.00

Рис. G.4. Критические частоты fj2 и действующие высоты, измеренные в т[)ех пунктах