разрешается на осциллограммах; 2) необыкновенная волна сильно поглощается, поэтому отраженный необыкновенный сигнал часто вообще отсутствует.

При некоторых условиях в ионосфере возникает триплет сигналов, что в свою очередь приводит к появлению третьей ветви на высотно-частотных характеристиках. Анализ образования триплета сигналов показал fl, 22, 23], что при квазипродольном распространении волны, когда нормаль к ее фронту составляет малые углы с вектором внешнего магнитного поля Hq и значение

Рис. 1.11. Фотог] .чмма высотно-частотной характеристики иолосферы

Видны двух-, трех- и чотырохкрат-иыо отран1ия от области F и дублеты сигналов D диапаяоне Ь,К -С,Г) Мгц

Рис. 1.12. Фотограмма дублетов сигналов

а - одно-, двух-и трехкратно отра-ЖС1ШЫС сигналы; б - - один дублет сигналов в увеличенном масштабе; метки времени - чере.ч 100 км

Частота Z

6 8 10Mm

Рис. 1.13. Фотограмма высотно-тастоттюй характеристики ионосферы с отражениями от областей £, F\ и F2

Видны следы двукратных отражений от областей F1 и 2

i 2

Рис, 1.14. Иоиограмма с многократными отражениями от области F

градиента электронной концентрации dNIdz достаточно велико, ощутимая часть анергии обыкновенной волны просачивается выше области, где < 0. Это явление требует выполнения условия

(Д. 39)

где 6 - угол между направлением нормали к фронту волны и вектором магнитного поля Н(у предполагается малым [см. обозначения к формуле (1. 6)1; {dN/dz)q - градиент электронной концентрации в точке, где коэффициент преломления О, а коэффициент (m/8ec)l,C-10 .

Условие (1, 39) написано для обычно выполняемого (нри 6 < 80 -85°) в областях Е тл h ионосферы сяучая

cc).s о

здесь - критическое число столкновений. При учете числа столкновений соответствующий критерий появления триплета сигналов более сложен и приводится в работе [231 (см. также Hi).

В области 72 < О обыкновенная волна распространяется как необыкновенная веяна (состояние ее поляризации совпадает с поляризацией необыкновенной волны в области 0). Образованная таким образом не-

и согласно (1. 146)

или, приближенно, при f\ f fn

f (О)

аналогично соотнгшению (1. 15).

Характеристики ионосферы с тремя ветвями наблюдались преимущественно на высоких широтах в области F и реже в области Е (рис. 1.15, а). При некоторых условиях такие характеристики наблюдаются так5ке на средних широтах.

Весьма интересная и редкая фотоосциллограмма высотно-частотной характеристики изображена на рис. 1.16. Эта характеристика получена в полярной зоне вблизи северного магнитного полюса (широта 64С) на маг-

областей Е, F1 и F2. По этой характеристике можно определить значения /(-£ = 2,3 /f £ = 2,9 /(£ = 3,8

fi)f2=lSi /< >F27,8. /*>/2 = 8,6

Следует отметить, что в высоких широтах и особенно в полярных районах вообще часто наблюдаются сложного типа и даже причудливого вида характеристики, их норой трудно интерпретировать [269, 270]. Это связано главным образом с диффузным характером отражений от ионосферы, обусловленным ее облачной структурой. Примеры таких характеристик показаны в следующем разделе, где рассматриваются характеристики спорадических слоев.

С ионозондами большой мощности на высотно-частотных характеристиках регистрируются также отражения от области D даже на высоких частотах. Такая фотоосциллограмма показана на рис. 1.18. Ветвь D можно интерпретировать как результат частичных отражений от области повышенного градиента электронной концентрации на высоте Zlb км.

Радиоисследования ионосферы импульсным методом проводятся, как это видно даже из приведенных высотно-частотных характеристик, преимущественно в диапазоне относительно высоких частот при / 1,0 -- 2,0 Мгц. На этих частотах радиоволны очень редко отражаются ниже 100 км. Ионизация в более низких частях атмосферы (область D) обнаруживается в основном по уменьшению интенсивности отраженных волн, где главным образом и поглощаются отраженные радиоволны, особенно днем. Так как коэффициент поглощения пропорционален (iVv), то в области D он достаточно велик даже при относительно малых значениях электронной концентрации N вследствие значительного роста числа столкновений Vзфф с уменьшением высоты.

В литературе имеются описания результатов исследований с помощью ионозонда в диапазоне низких частот, начиная от 50 кгц (ХбОООл). Эта установка позволяет непосредственно наблюдать отражения от высот 60-80 км и выше [24].

обыкновенная волна достигает еще больших значений N, удовлетворяющие равенству (1. 146), где вторично ?г2=0, и волна отражается. В этом случае высотно-частотные характеристики имеют три ветви (рис. 1.15), каждая И5 которых определяет соответственно критические частоты f\ и удовлетворяющие условиям