Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Расслоение верхней экваториальной ионосферы иего влияние на распространение декаметровыхрадиоволн Коломийцев, Ординард Пантелеймонович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Коломийцев, Ординард Пантелеймонович. Расслоение верхней экваториальной ионосферы иего влияние на распространение декаметровыхрадиоволн : автореферат дис. ... доктора физико-математических наук : 04.00.22.- Москва, 1993.- 48 с.: ил.

Введение к работе

Диссертация посвящена эмпирическому и теоретическому исследованию расслоения электронной концентрации в области F, которое развивается на фоне крупномасштабной структуры экваториальной ионосферы, и его влиянию на условия распространения декаметрових радиоволн.

Актуальность проблемы. Почти 70-летний опит исследований ионосферы от полюса до экватора различными методами наблюдений от оптических до радиофизических как с Земли, так и с борта космических аппаратов, дает общее представление об ионизиро-. ванной оболочке, окружающей Землю. Были установлены основные особенности ее поведения в пространстве и времени в разных ге-лио-геофизических условиях.

Одной из важнейших особенностей ионосферы Земли является сохранение характера временных вариаций ее основных параметров -максимальной электронной концентрации и высоты максимума - относительно широты места наблюдения, сезона года, уровня солнечной активности. Это выражается в том, что электронная концентрация имеет максимум и минимум в суточном ходе относительно местного времени, а высотный профиль электронной концентрации в области F имеет одну высоту максимума. Такая особенность области F ионосферы в значительной мере предопределила характер развития методов теоретических и экспериментальных исследований условий распространения декаметрових радиоволн в основном за счет скачкопого механизма. Трудности же, возникающие при интерпретации результатов экспериментальных наблюдений распространения радиоволн, особенно на длинных и сверхдлпнных трассах, связывались, главным образом, с поглощением радиоволн в ионосфере, с дифракционными эф{«ктами на неоднородностях и т. п.

В то ке время, было выявлено ряд особенностей распространения радиоволн, напримэр, значительные отклонения угловых и временных характеристик сигналов от ожидаемых, которые с учетом энергетических потерь радиоволн было трудно объяснить скачко-шм механизмом.

Такие особенности распространения декаметрових радиоволн обычно отмечаются в полярных и экваториальных областях Земли.

В экваториальной ионосфере, например, днем, а также на восходе Солнца, часто наблюдаются резкие изменения высота максимума электронной концентрации, в частности, уменьшение высоты максимума может достигать иногда 300 км. Эти изменения высоты максимуму связаны, как правило, с расслоением электронной концентрации в области F (или образованием полости пониженной электронной концентрации).Можно предположить, что подобная эволюция вертикальной структуры области F экваториальной ионосферы будет приводить к появлению аномальных механизмов распространения декаметрових радиоволн. К настоящему времени накоплены многочисленные экспериментальные факты, свидетельствующие о том, что в экваториальной ионосфере должны быть такие физически^ условия, которые приводят к возникновению аномальных мод распространения.

Очевидна важность дальнейших экспериментальных и теоретичес ких работ но исследованию особенностей экваториальной ионосферы. Однако, здесь имеется ряд объективных трудностей, которые связаны с условиями организации и проведения ионосферных наблюдений в акваториальной области Земли. Достаточно напомнить, что практически вся экваториальная область лежит в акватории Мирового океана, и только 1/5 ее часть, приходится на сушу, да и то это труднодоступные малонаселенные райони центральной части Южной Америки (джунгли Амазонки) и центральной части Африки (африканские джунгли и саванна).

Таким образом, получение статистически достоверной информации о состоянии экваториальной ионосферы можно осуществить либо при зондировании ионосферы с подвижных платформ - научно-яс следовательские суда, либо при зондировании ионосферы сверх}' с борта космического аппарата. Однако, при зондировании ионо-с{*ры сверху, например для описания суточного хода электронно? концентрации б заданной точке пространства, необходимо проводить непрерывный цикл наблюдений ионосферы с помоа;ьК' члких спутников, как Алуэтт, ИСИС, Ионоэонд, в течение по крайней мере трех месяцев.

В связи с шшеизюженным, с учетом феномена ра'ссчоенич эле: тронной концентрации в области I- экваториальной понос{«ры, ак туальность диссертационной работы определяют: I. ретроспектив ный анализ данных наблюдений ионосферы с подвижных.платформ -

научно-исследовательские суда Академии наук, с привлечением данньас стационарішх. ионосферных обсерватории; 2. модпльноо воспроизведение зволюїрш вертикально;] структури. области Р иопосї ори в разних гзлшо-геодлзическлх условиях; 3. (.-одельноо описание особенностей распростіяшоиия докомстровых радиоволн. ;іолт» исследования.

  1. Вілівлеипо основних (;.цзшсо-».:.>рїалогачоских особенностей образования и развития расатосиия вблизи каксіг.-уш олоісгрошшії концентрации.

  2. .""ддольноо ошіеацко ззалвдил вертикально;! структури облас-гл - ігри появлении раселоонвя.

  3. шяаленло механизма образования расслоения.

  4. і.ЗДольноо ошісаизо особенностей раснрсстрлноіпиі декаметрова радиоволн з области 9 с расслоенном.

W\fmti4 новлзна.

1. Ретроспективно:! аналіз нноголотнкх набладоішії noaocjiopu
с цодвів?лнх плат^эрт (шіс) в акватории (.'-кровохч) океана а ші
стациэнарлих обсерваториях позволил виявить ранее иоизвестило
фнзако-{.:орї>оло:гаческио особенности развитая расслоения ь про
странстве и вречена, главной ш которых является то, что разви
тие раселооиия ноепт крупнотсотабнип характер я солровикдаот-
ся значлтельнши изасиеїшяг/а вертикальной" струстури области

ИОИОС'ХОри.

  1. Построенная в работе числоішая подать позволила описать развитие расслоения злоктрошюіЗ ісонцонтрацдо в области оква-торлалыюп понос top-j адекватно экслоржепталыго наблвдаоиог.-у. С цэ\:о:цш g^oil модели внервно бол вгіявлсіі г;;жн::зм развита-* расслоения в рааповоснух условиях - дневі юэ зргс.їі.

  2. ПрОДЛОйеИ ОТНОСНТОЛЬНО ГППСЇОЛ ЧПСЛЗШШІІ «огод, П03В0ЛЯ-

евдіі оперативно воспроизводить эволпцдо вертикалы»:! структура области ? в неравно-веских условиях (пореходпча периода)'- восход Солнца, зг/лжгко Солцца, иозгупеило, искусственное воздействие. С плглопыэ этого г.'етода установлен г/охализм развитии расслоения в период восхода Сожща на экваторе.

Л. Пперзно прлюд/.чга численное исследование особенностей рісиространипуі дз2«я.їУ7рових- радиоволн із области F окігггорл--альпои jroj.'oc/jru при латач:::! „'-лсслооніія, в результате которого б.ті!и :ю::аз;~чэ, что л уоло;:;-іх экьат.;р' дел; .у г J с,ул,.:с?иоі^.?ь

- G - .

цоііос'«гшіо іхшіоиодішо канали, отораашшо от Зоглли, радиоволна r .которых распространяются но ріподиотлруїхда траектория!.:. Такал елтуаіаія ішгот способствовать образованию аномальних

ШД р:іСІЇрОСТ]«ЛОШІЯ.

А'стопоппосгь розультагов работа определяется доталыгой об-p'.;d wcoi: и анагыэом г.:поголатшіх дашшх вертикального ooiyupo-ьаінш її;ліоо;.ор:г в акватор:пі ігрового окоана с борта псучио-ис-сдодоиатольекого судна и адокватностыз тоордтлчоеких построении, ч:іслч)!ш>го иэдоллровшыл экснорагонталышт.-. результатам.

Or;u:uu>f) ішжпмУї. і'.отоу'.із {.^носятся Щ з-г';;ту;

  1. Прострапствепно-вію-.'лоішая локализация рлеслоошш вблизи иаксику.:а области Р экватора гчьной иоіюоїоісі, включая осо'эн-поста оьодаїцли вортшеалыюн структури олоістрошіоЗ концентрации, на '{-оно котороіі развпваотея риселоошю.

  2. Мохаішз.ч обі>азоватік расслоения в квазирапновоешос условиях - дношоо время.

  3. Похаиаз;: образования расслоошіл в переходімо иорлодо -восход Солнца.

. '«З. !''схаічіз..і образовать анх'альпах г.:од распространения до-кшчл'і^шх радноваїп, в облает;: 3? оіхаторлальноіі uo.iocj;opu.

ЛАУ7Ц!.чц,л шгдаїїч./сіглл з,п.7г,т;.-,остъ рлботч определяется двут:л осн->ічііл,:іі iiimsciaisL'.ii:

1. lI;K)cv|)ai;cTr.u;mo-Bpcrj!'junajr локализация разі.т\ш расслоо-ннл wiouTpouii >:і імігдситраикі в области ? являотея осповоіі дія пх'троі.шім числі:нно-аналітічоско2 модели, признанное ошгсивать эваш>ашэ вортпкатліоа структури экваториальной ноиосіери в раЗ-НИХ ГОЛііО~?/Л физических условиях.

:;і:ии:о-с.'.ор;''олаилос{й;о оеобошіостн, !.*схаїшз;.-;і возшжново-пїл и развития расслоошіл являэгея ваггаачі ололч/итііми, харяк-ї<.фі::.іуьіііда;і сроду распространения докаме-їрових радиоволн в ус-Л-івлях зкьатора ц долши учитываться .щг.і ироводондн огсиорн-ыонталышх її тиоротичоскнх исследовании раснростіл'шоїиія р."Лііо-в:шг а) в условиях са-.-оію экватору:, 6) на трассах, входк;ах или віжодлц:вї из экваториально!! области, в) иа т^пзиїіпіх т]чіс> сак, норгешсаадих экватор, г) па трассах в других і'оогра^ичос-і:ііх областях Сочли, где донос; ора полот иксть сортішаяьнуя CTp/:ci'yjj/, аодо()цуз ту;і, которая описана в настояці іі работо (naii]iiii.','jp, ь условиях цоллриоіі ионосфера). Естественно, вате-

цость перечисленного ш:2о зиачитолыю возрастаот, когда исело-дованля догани проводиться на длинных а сверхдлишгох трассах.

Ррллизг-лкя, розультатов работч.

Результати рабэти ленильзевалиеь ігри шиолноняи планових задании научно-исследовательских работ ИС.'ЛРАП по четирог/ тс-^ам:"исследование явлокяя инверсии вблизи і/аксигуї.а олоктрон-ноіі концентрации экваториальной аопос:>ори" (A> ГР 8.tU.74iiD), "лруїяіо'Л'-.сщтабнпя структура экваториально:! ионоаТори я оо влияние на распространенна радиоволн" (!' ГР GI.86.1..U78L77), "Лес— лодоваїио длна'лппі экваториальной области ? иоіюсіерл вблизи торг/инаторе. в разних условиях солнечной а г.илчілтиоіі активности" („'.' ГР ) а по тома "Гоназ-Ла", в которых автор являлся научнч:: руководителе?,'- или сорукошдителе:.!.

Часть роботи выполнялась в рапсах рабочего .'Liana ілгогосто-ронного сотрудничества КО7.-И0СШ1 Лкадомлл наук социалистических стран по комплексное проблемо "Пліл«таріше геофизические исследования" (1ШІГ) по то?.:с "Пабладоігля шнос^орч ири іізрг'лкальнои и наклонном расаространаїша радиоволн в различиях географических областях Сої/лц, включая акваторію" - автор бил соруко-вбдлтоле:; работ по то.>/е; а гагслэ в ра/лсах проокта L.J..3. "Радиосвязь", раздал Б - "Рздяо і.пзиса а астроінзлка" - но то:.;о "Лоносjорноо моделирование для иузд радиосвязи, включая эьТок-ти искусственно;! кодлIикании ионосіори" Комплексной долговременной nrporpawj научно-технического сотрудничества мевду СССР .и Ладней, автор бил огветствешглм еополііитолом работ по гоко.

5ір--?!'::і г-клац автора.

іі диссертации обобцени результати исследовали;!, основноо содержание моторах отражено в 47 публикациях л чвтчрох отчотах. З опубликоаашшх в соавторство статьях автору лріяіадлаклт постановка задачи, вибор V-стодов vo-лснля задачи, сопг.г«стноо участие в обработка и анализе тлучоцлчх результате л экслора-і.ч)іітальп:іх її теоретических исследовании. Автор прлніп.'.ал непосредственное участие в аодготоака а реализации работ лэ ьерта-кгль!п:.'у зоїдорованісо іинос-Г.ор'і с борта нис "Академик Платов". :іас?ь результатов робот-і ангора во:лла а гшть кандидатских діїссі-і'Тгацйї. пчлолизшпх юд руководство?/ а «руководство-автора - соискатели 'І.С~.лрутснс:гил, /„A.JypoTKisi, асиирангч

- a -

А.Я.Сольдатойн, А.С.Пллсоов, О.Б.іМцгіан.

Ачпобаи'.щ ідіоти, Материала дцссортации докладывались на следуїицлх коні-оронцшпс, совещаниях и сииішарах: ХУІ Гопораль-ноі! иесамблое УРСН (Ллі.'Л, Пору, 1975); Всесоюзних юн;йрснщі-их по і|лзлко ионосфера (Ростов-иа-Дону, 1074; Ашхабад, I97G); Международной Симпозиуме КЛІІГ па солішчпо-зомпол 'іізнке (Тбилиси, 1976); ХЛ.ХІУ.ХУ Іісосоюзії-иїх кои;оропн.:ии ио распространен;'.» радиоволн (To,vcic, 1D70; Ленинград, 1934; Алт/л-Ата, 1.937); Международное (в разках КАЛГ) научно-г.'отодлчсскх: cuv.nnapo по вертикальному зондировании ионосХорп (Аяхі-Ата, 197и); і У Сіп.",— позіїут.'о "AliV no с^ночю-зог.пмй физики (Соча, IЭа*); iLiroii Генеральной асег.\і,>бдоо МАГА (Прага, 1Э35); L Моицуна]юдно.м Суздальском Cil'.'U03Uyt.*0 (УРСІІ) ПО КОДМ'ї-ЛКІНХЛІІ И0Н0С;.Сра !;jl'U!'if.'II

радиоволнами (Суздаль, 1ЭЭ1); /Ні Цсооюзно:.: со:.мнари по і:оду-лировишш HonoeJ-ори (Ростов-на-Доцу, 198G); Международном ссин-наро "Лоносшорная информатика" (Новгород, L9U7); 4Z ипучио-тох-ничоскол коїі'Тироншш НТО им. Понова А.С. (fМосква, 1Эо7); Об;'<о-соизи )м научном семинаре "Лсслодов.'ішіл влияния «ооднородностоі' понос ї<іри на распространенно радиоволн" (Дуланбо, I93G); Международном cev.Hiiapu 1У..І ііАіїГ (Нргта, 1083); всесоюзна': совещании "Сверхдальнее распространенно дека-.'.етрошх радиоволн л проблема раднооха длительной задорики'Ч Москва, ГХ>7); а такяо на саг.чііи.-рі.х в Гооїизичєском институте Годгарскofl Академии наук (Со,;іш), ь Лнстигуто Гоо|изнкя Академии наук Республики '.іьет-ша (Хаііоїі), а ікчучних учреждениях Лндан (Наїиіоік-гсьная ^із-гчсс-кпл лабораторп-і, І'ьа-Доли; 1 из-лческая цеслидоватольская лаборатория, .'.хмедабад; Лабораторії космической физики Донтра кос-мнчиеклх доследовании їй.*.. Сирабхан, Грльандрум); в Институте Пріїк-'їадн ій Гоо[лзакн (Госкогтидросої, Москва) и в ЛМ.'.'.'.'Л'АН (на со.сдал распространения радіюволл в поносіеро Ученого Совета института іі на лабораторних Семинарах института).

СТРУКТУР', Л Сб'Ьеч Д'.!СС01Д':'.НЛ'.;. Диссертации состоит лз вводо-HiiJi, чотцрех глав, занлізчоиия и Wut-ra прл*юленл.1. ОбцлЛ обгем работы составляет 201 страницу , в тої.", числе \0 р;:сункот>,9 таблиц. Список исиользуепоЛ литература содержит І7С работ ото-иественннх н зарубояних авторов.