Действующая высота и -критическая частота слоя F2 сильно изменяются как в течение суток, так п от сезона к сезону. Я,слоя F2 колеблется в течение лета от 300 до 400 км, падая зимой до 225 км. Критическая частота слоя летом много меньше, чем зимой; зи.мой она обычно бывает максимальной около полудня, а летом часами максимума являются послеполуденные часы. После захода солнца /,2Убиьштся по сравнению с её дневной величиной и в часы между полуночью и восходом солнца достигает минимума. Минимальная критическая частота в зимние ночи меньше, чем в летние.

Слой Fi существует только летом днём и имеет действ1ующую высоту порядка 200 км.

В годы минимальной солнечной активности характер кривых, показывающих суточный ход критических частот и действующих высот слоев, в основном аналогичен кривым, приведённым на рис. 26.IX, но значения критических частот меньшие.

Действующие высоты основных слоев ионосферы мало изменяются в течение ряда лет, в то время как критические частоты изменяются в связи с одиннадцатилетним периодом солнечной активности. На рис. 27.IX приведены кривые средних годовых значений критических частот слоев Е, Fi и F2 за период с 1930 по 1938 гг. и приведена кривая, показывающая изменение числа солнечных пятен за тот же период. Из рассмотрения этих кривых ясно видно, что по мере приближения времени наибольшей активности образования солнечных пятен происходит сильное увеличение критических частот всех трёх ионизированных слоев.

Нерегулярные изменения критических частот слоев и действующих высот происходят во время ионосферных бурь и солнечных затмений.

Рис. 27. IX. Кривые зависимости критических частот слоев Е, и f 2 от Фэзы одинпадцатилетней периодичности солнечной активности

§ 8.IX. Распространение длинных и средних волн

Характеристики распространения длинных волн

Длинные и средние волны могут достигать пункта приёма, распространяясь поверхностной и пространственной волнами. В зависимости от длины волны, расстояния между передатчиком и

приёхмником, времени суток и других причин возможно преобладание (напряжённости поля или позерхностной или пространственной волн.

Распространение длинных волн характеризуется следующими основными особенностями. Напряжённость поля поверхностной волны с увеличением расстояния уменьшается медленно, так как поглощение энергии волны землёй относительно невелико. Ионосфера (нижняя граница её) для длинных волн играет роль отражающего зеркала, поэтому пространственная волна проникает в ионосферу на незначительную глубину. Энергия, поглощаемая при отражении в поверхностном слое земли и на границе ионосферы, сравнительно мала. Поэтому пространственная волна распространяется путём многократных отражений от нижней границы слоя D днём или слоя Е ночью и от земной поверхности, благодаря чему распространение длинных волн можерпроисходить на большие расстояния. На большом расстоянии от передатчика (когда затухла поверхностная волна) напряжённость поля в пункте приёма является результирующей напряжённостью полей только волн, отражаемых двумя концентрическими сферами - землёй и нижней границей ионосферы.

Хотя условия распространения длинных волн благодаря отражению пространственной волны от сравнительно мало из.ме-няющихся слоев Е и D относительно стабильны, напряжённость поля в пункте приёма, отстоящем на заметном расстоянии от передатчика, претерпевает суточные и сезонные изменения.

Наиболее существенны суточные изменения напряжённости поля, обусловленные различием потерь в разное время суток. Ночью отражение пространственных волн происходит от слоя Е (слоя D нет), который ведёт себя по отношению к длинным волнам как диэлектрик, а днём отражение происходит от слоя, который ведёт себя как полупроводник. Поэтому потери при отражении волн от ионосферы больше днём и меньше ночью и напряжённость поля ночью больше, чем днём. Суточный ход изменения средних значений напряжённости электрического поля в пункте приёма на линии связи протяжённостью 5000 км для трёх значений волн показан на рис. 28.IX (а - для середины зимы; б - для середины лета).

Величины напряжённости полей при разных частотах сравнивать между собой нельзя, так как мощность, излучаемая передатчиком на разных частотах, различна.

Из рассмотрения кривых этого рисунка следует, что изменения напряжённости поля в течение суток тем больше, чехМ выше частота (короче длина волны). Однако во всех случаях определённая периодичность сохраняется. Напряжённость поля минимальна в часы захода и восхода солнца; зимой больше, чем летом, ночью больше, чем днём, как это и было отмечено. Наблюдающиеся сравнительно сильные изменения напряжённости поля в часы захода и восхода солнца (рис. 286 IX) вероятней всего

вызваны интерференцией волн, отражённых от слоев Е и D, находящихся на различных высотах (в освещенной области отражённых от слоя D и в области темноты от слоя Е).

Следует отметить, что на расстояниях до нескольких сотен километров от передатчика значение напряжённости поля может быть днём больше или меньше, чем ночью, в зависимости от соотношения между фазами поверхностной и пространственной волн.

f-Hf-

80 £0

го ю

>г 3

6 3 12 3

время

в 9 1г

Рис. 28.IX. Суточный ход изменения средних значений напряжённости электрического поля на расстоянии 5000 км от передатчика для трёх длиных волн

Сезонные изменения напряжённости поля сравнительно невелики и проявляются в том, что летом днём напряжённость поля на (20 50) % больше, чем зимой, а ночью, наоборот, летом напряжённость поля немного меньше, чем зимой.

Также невелико влияние на распространение длинных волн одиннадцатилетнего цикла изменений солнечной активности и ионосферных бурь. Правда, связь между средними годовыми значениями напряжённости поля и числом солнечных пятен есть; в годы увеличения солнечной активности напряжённость поля в дневные часы увеличивается, но это увеличение несильное (замечены случаи увеличения напряжённости поля в годы максимальной солнечной активности в два раза по сравнению с величиной напряжённости поля в годы минимума солнечной активности). Причиной является увеличение электронной плотности слоя D, т. е. увеличение его проводимости, и, следовательно, возрастание отражающей способности слоя D.

Ионосферные бури слабо влияют на распространение длинных волн потому, что они охватывают в основном верхние слои ионосферы, а не нижние, от состояния которых зависит распро-25-624 385