§

Юг СеЪер

Геоград}ическап широта

Географическая широта

§ I

Cl 5с

О п гц

Местное время

Рис. 14.8. Широтные зависимости N (z) {1) и полной электронной концентрации j, {2)

а - для высоты z==431 кл* (2=955 высота спутника) в 13.30 по местному времени [521]; б - в 07.48 по местному времени, гр 280 км

Рис. 14.9. Суточный ход отноптсния полной электронной концент])ации N во внешней ионосфере (Zg strlOOO км) к iVj в нижней ионосфере

Кружки и сплошная линия [521 ] - измерения проведены над Сингапуром; точки и пунктир - над средней частью СССР [324]

Ранее были приведены результаты более детального анализа, в частности, показывающие, что в рассматриваемой области высот во внешней ионосфере значение температуры ионов и средний их молекулярный вес минимальны (см. рис. 7.14). В окрестности геомагнитного экватора, по-видимому, образуется пояс более легких и холодных ионов. Симметричный характер изменений приведенной высоты относительно магнитного экватора также виден из рис. 14.7 [5201.

Полная электронная концентрация Л = Ndz {z - высота ИСЗ)

по внешней ионосфере имеет в зависимости от широты лишь один максимум. Днем, когда наблюдается геомагнитный эффект, этот максимум расположен в южном полушарии - широтпая зависимость N асимметрична относительно магнитного экватора (рис, 14.4, а). В периоды, когда широтная зависимость N (z) ПС имеет двух максимумов, максимум широтной зависимости iVj расположен в окрестности магнитного экватора (рис. 14.8, б) и подобен максимуму N (z). Асимметрия суточного хода N, развивается в течение суток.

начиная от утренних часов (когда iVs имеет симметричный ход относительно магнитного эффекта) и усиливается к предвечерним часам. Полная электронная концентрация возрастает быстрее в южном полушарии. Суточная же зависимость отношения NINb [полного числа электронов в верхней части ионосферы к полному числу электронов в нижней ее части (область F2)] симметрична и имеет минимум в местный полдень (рис. 14.9).

§ 15. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СПОРАДИЧЕСКОГО СЛОЯ

спор

В ГЛ. 1 был кратко описан слой £ пор> который образуется порой внутри области Е и представляет собой скопление ионизованных облаков. Основным источником информации о слое Е служат результаты радиоисследований с помощью ионозондов. Объем накопленного материала уже достаточно велик [504-5101.

Свойства ignop выявляются из аиализа характера и поведения отраженных от него радиоволн. Наблюдается весьма большое разнообразие высотно-частотных характеристик z (ш) слоя сдор- Некоторые иопограммы z (ш) этого слоя приведены в § 1.

На рис. 15.1 показаны типичные характеристики z (ш) для экваториальной и полярной зон.

Множество типов отражений от смр свидетельствует о множестве типов его структурных особенностей и, следовательно, о разнообразии механизмов его образования.

Рассматривая результаты измерений отражения радиоволн от J?nuop весьма важно знать, в каком диапазоне частот он полупрозрачен, а в каком он полностью экранирующий. Экранирующий -Ёспор характеризуется предельной частотой экранирования Дсиор- Основным параметром р следует считать его предельную частоту /осиор! с. частоту, на которой еще отражаются от пего радиоволны. Значение /оепор зависит не только от свойств -Ёепор но и от свойств используемых экспериментальных установок (мощности излучателя, чувствительности приемника, характеристик антенн). Обычно Дспор </оспор- Тем самым Д£ ор - наименьшая частота, при которой пор полупрозрачен. В различных условиях предельная частота /оспор Р Р тикальном отражении достигает весьма больших значений - порядка 10- 12 Мгц.

Структурные особенности JEcnop* Слой Е - весьма тонкое образование. По данным ракетных измерений (см. § 2), его толщина zE изменяется примерно в пределах 0,5-2 км\ по данным отраженных радиоволи zJEib км. Радиус области возникновения £спор на средних широтах - порядка 200 кж, причем он изменяется в пределах 200-600 км\ слой icuop состоит из ионизованных облаков с горизоптальными размерами ро 200 м и толщиной Az 50 м. Однако размеры этих облаков изменяются в больших пределах. На поверхности Земли отран енные от Е радиоволны образуют преимущественно анизотропную дифракционную картину, свидетельствующую о вытянутости облаков - эллиптичной их структуре. В полярной зоне главная ось эллипса дифракционной картины лежит в западно-восточном направлении, а отношение осей эллипса порядка 4 : 1. В среднеширотной зоне картина изотропна (1:1). В экваториальной зоне главная ось лежит в северо-южном направлении и отношение осей эллипса достигает 10 : 1.

Естественно, что экранирующий Ьспор состоит из облаков, электронная концентрация которых ANIN сильно варьирует.

Предполагается, что метеориты образуют Е с горизонтально распределенными неоднородностями, имеющими малые значения ATV/iV. Такие образования наблюдаются также в экваториальной и полярной зонах. Некоторые типы отражений радиоволн свидетельствуют о том, что Ej

в 8

Рис. 15.1. Высотно-частотные характеристики слоя ддор в экваториальной (а, в) и полярной (б)зонах [509, 510]

представляет собой одно горизонтальное образование, расположенное ниже области Е, или состоит из нескольких горизонтально расположенных слоев с очень большими градиентами dNIdz [507].

Время суш;ествова1тия -Ёспор над пунктом наблюдений изменяется в больших пределах. Обычно оно порядка одного часа. Нет определенных указаний, возникает ли Jeuop всегда локально в рассматриваемой области над пунктом наблюдений, перемеп];ается ли он весь от точки к точке или же перемеш;аются отдельные облака, из которых он состоит. Например, установлено, что в Арктике облака. -Ёопор дрейфуют в период возмущений со скоростью Урл 1000 м/сек. В среднеширотной и экваториальной зонах наблюдалось горизонтальное движение преимущественно на запад со скоростями порядка 150 и