Главная >  Распространение электромагнитных волн 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186



/5 18 21 00 03 00 09 Г?. Время, час

Январь

Июнь

Декабрь

Рис. 18.3. Сопоставление суточного хода количества вспышек ионизации (а) с интенсивностью слон Лрдрр ф) в период сильного ливня метеоров 10 октября 1946 г.

Рис. 18.4. Годовой ход относителыгого количества временн наблюдений слоя сор в полдень на разных частотах

метеоров усиливается, так что Солпцс как бы регулирует частоту появления вспышек ионизации. Однако в некоторых работах 1137J приводятся результаты одновременных исследований спор отражений ультракоротких волн от вспышек ионизации, которые не обнаруживают связи между ними.

§ 19. ПРИЛРШЫ В ИОНОСФЕРЕ

С давних пор на разных уровнях ионосферы были обнаружены периодические колебания действующих высот, высот максимума электронной концентрации и критических частот с периодом, равным половине суток лунного времени. Аналогичные колебания, обусловленные воздействием Солнца, сильно маскируются регулярным суточным ходом этих величин и поэтому их трудно выделить.

Б последующие годы было установлено, что приливным колебаниям под-вер>кены и другие характеризующие ионосферу величины:

1) предельная частота /о -Ёиор высота спорадического слоя [587, 5881;

2) поглощение радиоволн в ионосфере [570, 579-5811;

3) параболические полутолщины областей Fi и F2 [5711;

4) высотные профили (г) [568, 577, 578];

.5) интегральные значения электроппом копцептрап,ии [5801;

6) скорости дрейфа в областях Е [583-5851 и /45851.

Фаза лунных колебаний разных параметров ионосферы на различных высотах обычно не совпадает и отличается от фазы гравитационных лунных колебаний давления тропосферы. Это приводит к предположению, что лунные колебания, происходящие в разных областях ионосферы, не зависят одно от другого.

Различные параметры ионосферы, характеризующие лунные колебания, выявляются на основе обработки большого ряда измерений, так как они незначительны по величине и являются эффектом второго порядка, поэтому обнаруживаются лишь из гармонического анализа отклонений этих величии от средних значений большого числа измерений.

Примеры лунных колебаний некоторых параметров ионосферы, полученных в давних исследованиях этого эффекта, приведены на рис. 19.1. Сверху нанесены результаты обработки измерений действующей высоты zE на частоте 1,8 Мгц. В этих опытах амплитуда колебаний Az /i получилась равной



0,5 -IJ.S

00 03

06 03 ]Z Врвш лдниОЕ

+0J 0,0 -0.1

00 06 П т 2l Время лунное


12 Id 2 Время лунное

Рис. 19.1. Полусуточные лунные колебания

о - гЕ; б - гег; в - fcF2

0,93 км, причем максимум колебаний отставал примерно на время л45 мин от времени верхней кульминации Лупы. Столь большое значение Az[ свидетельствует о том, что эффект приливов в ионосфере более значительный, нежели у земной поверхности. Действительно, используя это значение Дг получаем относительное изменение давления на уровне Е:

Az Н

0,93 11,5

8 . 10-2,

(19.1)

так как ppl-, и в условиях опытов -=11,5 км. Значение (ор/р)я-;8-10~2 приблизительно в 7000 раз больше (8/? ?)?ь:1,1 -10 , измеренного у земной поверхности в том 5ке месте наблюдений.

Амплитуды лунных колебаний различных параметров области F2, показанные на рис. 19.1, значительно превышают соответствуюш,ис значепия, относящиеся к области Е (см. приведенные ниже таблицы).


10 ЗОЮ ЗОЮ 3010 ЗОЮ 3DW 30 т 3D 10 30 10 sow 30 10 ЗОЮ 30 I-1-:--I--1-i-1-1-1-1- Г -1-1

ж ш ж

ш ш месяцы

ж ж

Рис. 19.2. Лунные колебания средних значений электронной концентрации максимума области F1

Измерения проведены в окрестности полдня (10.00-14.00) в течение года и иллюстрируют периодичность/в 2, следующую за фазами Луны (Гуанкайо, <f=i2,l° Ю, Х=75,3° 3) [5У01. а - максимум; Ь - минимум солнетаой активности



Таблица 19.1 Данные, характсриаующие лунные колебания ионосферы

Область ионосферы

Пункт наблюдения

Дг, пм

2Д/е fc

*д, vac

Примечание

Ашхабад

г измерялась на час-

Кембридж

0,93

11,5

тоте / 1,8 Мгц

Слоу

11,5

Брисбейн

0,50

Канберра

0,19

0,0026

Дг соответствует высоте

начала слоя

Гуанкайо

Лг максимума JV

Оттава

0,15

Канберра

0,83

0,0026

Ашхабад

10,2

Слоу

Az максимума N,

Бомбей

Вашттнгтон

0,034

11,03

Мадрас

Гуанкайо

8,43

Дг максимума N

4,43

Оттава

Канберра

1,68

0,015

Az основания области

Брисбейн

Колледж

Az нолутолщины слоя

Москва

Примечание. Лг - амплитуда колебаний высоты сло!1; Д/д - амплитуда колебаний критической частоты; 2Д/с с - амплитуда относительного изменения электронной концентрации максимума слоя; fji - фаза колебаний, г. е. время (лунных суток) иро-хожденил этих колебаний через ыакси-мум, отсчитанное от нижней кульминации Луны,

Аналогично лунным полусуточным колебаниям осредненные значения различных параметров ионосферы имеют периодичность, следящую за фазами Луны (два периода за 27 лунпых суток). Соответствующие результаты для иллюстрации показаны на рис. 19.2.

Некоторые результаты наблюдений лушшх колебаний в различных областях ионосферы, полученные в наиболее ранних работах, сведены в табл. 19.1 [120 J.

Из таблицы видно, что амплитуды колебаний всех величин в общем возрастают от Е к F2, т. е. увеличиваются с высотой. Зпачения отличаются друг от друга и пе совпадают для разных величин одной и той же области и для разных пунктов земного шара.

Некоторые результаты современных исследований амплитуды и фазы лунных колебаний различных параметров ионосферы приведены в табл. 19. 2, Имеются данные даже о высотных зависимостях амплитуд лунных колебаний электронной концентрации на фиксированных высотах AN (z-const) и высот Az (Л-const) при фиксированных значениях N [568, 577, 578]. Соответствующие зависимости даны для иллюстрации на рис. 19.3.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186