Рис. 1.15. Высотно-частотные характеристики с тремя ветвями а - от области Е; б - т области F

5 4 5 6 Частота, Мщ

Рис. 1.16. Высотно-частотная характеристика с тремя ветвями в областях Снята в полярном районе, на магнитной широте +86

Рис. 1.17. Фотоосциллограмма радиоимпульса, отраженного на волне Х=600 м от области D

а - прямой сигнал; б - отраНкОниый сигнал

Рис. 1,18. Высотио-частотлая характеристика с ветвью отрая с[Цм от области D на высоких частотах

Sffu 7iie SoJ иШ fg/P

Рис. 1.19. Высотно-частотная характеристика ионосферы, снятая в диапазоне 50-1100 кгц

Видны отра> ния в области Е и отражения обыкновенной и необыкиоперншй волн в области F

На рис. 1.17 показана фотоосциллограмма, полученная при измерениях на фиксированной частоте 50 кгц, когда сигнал отражался на высоте 80 кж, а на рис. 1.19 - высотно-частотная характеристика, снятая в диапазоне 50-1100 кгц (Х 6000 270 м). Радиоволны низкой частоты сильно поглощаются в области D, а достичь высоких мощностей излучения на этих частотах весьма затруднительно. Поэтому редко удается наблюдать ветви характеристик с отражениями от низких высот. Из рис. 1.19, например, видно, что отражения обрывались в этом опыте на частоте 260 кгц и имели наименьшие действующие высоты ziOO км. Тем не менее эти и другие опыты помогли установить, что на низких частотах наблюдаются действующие высоты отражения порядка 65-70 км днем и порядка 80 км ночью. Сколько-нибудь выраженных максимумов электронной концентрации на этих высотах не обнаружено.

4. Представление о регулярно слоистой структуре ионосферы

Импульсные методы радиоисследований ионосферы, как мы говорили, позволяют непосредственно обнаруживать максимумы электронной концентрации N. Вследствие быстрого увеличения времени группового запаздывания с приближением к максимуму iV и наблюдаемого часто скачкообразного характера отражений при переходе к более высокой области ионосферы создается впечатление о наличии в ионосфере слоев с резко выраженными максимумами электронной концентрации. Это обстоятельство и привело к представле1шю о резко выраженной слоистой структуре ионосферы. При этом но числу максимумов, которое изменяется в различных условиях, определялось число так называемых слоев. Таким путем в результате длительных наблюдений пришли к заключению, что в регулярных условиях в ионосфере существуют два слоя: слой Е (так называемый слой Кеннелли- Хевисайда) и слой F (слой Эпплтопа), причем в дневное время, особенно летом на средних широтах, слой F разбивается на два слоя - Fi и F2. По аналогии, поглощающая область D нижней ионосферы, которая появляется в освещенное время суток, была названа слоек D. Б дальнейшем, по мере накопления экспериментальных данных, появились указания на то, что в некоторых условиях наблюдаются два слоя - Е1 и Е2.

Далее измерения гироскопической частоты показали, что в слоях Е ж F активной ионизующей компонентой, определяющей рефракцию радиоволн, являются электроны. В области D роль ионов Л. должна быть значительной, так как здесь в некоторых условиях может удовлетворяться соотношение NJM > N/m, ука;{ывающее на превалирующую роль ионов. В других процессах, панхшмер при поглощении радиоволн или при рекомбинации электронов, большую ро.яь играют ионы почти во всех областях ионосферы.

Однако с развитием методов обработки высотно-частотных характеристик ионосферы и получаемого па их основе истинного распределения электронной концентрации с ]шсотой как ниже, так и выше максимумов электронной концентрации стапови.яось очевидным, что если но всегда, то во всяком случае часто максимумы электронной концентрации, по-видимому, не столь резко выражены. Поэтому представление о слоистом характере структуры ионосферы постепенно изменялось уже па основе получаемых косвенным путем данных о высотном ходе N (z). Прямые опыты с помощью ракет еще более укрепили эти представления.

Прежде чем перейти к изложснизю этих данных, рассмотрим еще одну группу высотно-частотных характеристик, приведших к представлению о появлении в ряде случаев так называемых спорадических слоев ионосферы.