Таблица 9.1

Значения / {К*, х)? заменяющие в уравнении простого слоя Для сферической Земли величину sec X

Далее, из формулы / - - иолучавхУ!

6 O/j

-сщ J ехр

i?o - Р cosec ф

р cosec фйФ (9. 22)

и, вводя, как и выше, значения Jq и z и высоту имеем

/ = /оехр11-/г-/{Я*, х)е-],

/ (Л*, Z) - я* sin X S ехр - Jll)} cosec фйс].;

(9. 23) (9. 24) (9. 25)

Сравнение (9. 23) с {9. 9) показывает, что учет сферичности Земли сводится к замене в соответствующих формулах простого слоя sec иа функцию

t{R\ X).

в табл. 9. 1 приводятся результаты расчета функции /(Л*, у) для разных значений R и х- Видно, что когда х<5-г 80°, функция /(Л*, x)secx, она начинает заметно расходиться с secx при Х*-

Временное (суточные, сезонные, циклические) и пространственные (нгаротные, долготные, высотные) изменения основных параметров ионосферы регулируются главным образом солнечной активностью. Изучить эти закономерности детально невозможно без знания характера волнового и корпускулярного его излучения и их взаимодействия с газовой оболочкой (атмосферой) Земли и ее магнитным полем. Все эти вопросы составляют большой раздел современной солнечно-земной физики (см., например, [512]). В настоящей книге временные, широтно-долготныо и высотные изменепин электронной концентрации ионосферы, которые были получены главным образом с помощью различных радиометодов, рассматриваются лишь с описательной стороны. Это составляет раздел морфологии ионосферы. В физическую природу этих закономерностей мы детально не вникаем, поскольку это выходит за рамки книги. Кроме того, эта область геофизики в значительной мере еще находится в стадии становления. Однако некоторые закономерности ионосферы, имеющие здесь значение, носят регулярный характер - составляют основной фон ее поведения под влиянием ряда внешних факторов, действующих постоянно, непрерывно или регулярно повторяющихся. В этой главе описываются эти регулярные свойства ионосферы, которые часто называют свойствами спокойной ионосферы. Однако ряд явлений в ионосфере носит эпизодический характер; некоторые из них возникают внезапно, хотя и характеризуются всегда определенными повторяющимися закономерностями. Чаще всего они связатш с возмущениями на Солнце. Эти нерегулярно действующие явления описываются в гл. 4. Трудно, а часто и невозможно, провести грань мсиеду регулярными и нерегулярными явлениями, поэтому к нерегулярным явлениям относят иногда просто мало изученные явления. Например, к таким явлениям ионосферы ранее оттюсили появление спорадического слоя £епор нижней части ионосферы. Однако этот слой, хотя и не существует постоянно, наблюдается регулярно, и его поведение изучено в настоящее время уже достаточно детально. Поэтому описание свойств опор включено в эту главу.

В последнем десятилетии существенно продвинулось изучение морфологии основания ионосферы (области высот z 50-f-80 км) с помощью различных наземных радиометодов. В то же время результаты радиоисслсдований, проведенных с помощью ИСЗ, позволяют уже составить довольно ясную картину о внешней ионосфере - области высот z > 300-f-400 км. Различные закономерности иопосферы целесообразно рассматривать отдельно для основания (область D и начало области Е), средней части (области Етл F) и внешней части (выше главного максимума области NF2) ионосферы. Физическая природа и соответственно свойства, а также методы исследования этих частей ионосферы н ряде отношений существенно отличаются. Однако можно уже создать довольно стройную картину перехода структуры и смены процессов от одной части ионосферы в другую.

§ 10. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБЛАСТИ Х>

Для исследований основания ионосферы используются описанные в гл. 1 наземный метод импульсного зондирования в диапазоне длинных радиоволн [533-5351 и метод измерений амплитуд и разности когерентных радиоволн, а также амплитуд обыкновенной и необыкновенной компонент радио-

РЕГУЛЯРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ