Анализ данных измерений искусственного оптического свечения ионосферы

дипломная работа

Введение

Исследования поведения ионосферной плазмы при воздействии мощного КВ радиоизлучения с использованием нагревных стендов ведутся уже около 40 лет. В настоящее время экспериментальные исследования проводятся на 5 действующих нагревных установках. Одна расположена в России (стенд «Сура» в р/п Васильсурск Нижегородской области), две в Европе (EISCAT, в Тромсе (Северная Норвегия) и SPEAR на о. Шпицберген) и две в США (HAARP и HIPAS на Аляске).

Следует отметить, что на Земле действуют много вещательных и других радиостанций, мощность которых не меньше мощности установок воздействия на ионосферу, а нередко и превосходит ее. Разница заключается в том, что радиоизлучение станций воздействия специально сфокусировано вблизи вертикального направления. Это дает возможность радиоволнам достичь области плазменного резонанса в окрестности точки отражения мощной волны (волны накачки) обыкновенной поляризации.

Наиболее интенсивные эффекты имеют место в F-слое ионосферы, на высотах 200-300 км. Концентрация электронов в максимуме слоя варьируется в пределах от 105 до 106 электронов в 1 см-3 в зависимости от времени суток и солнечной активности. Эффективность воздействия является следствием близости частоты возбуждающей волны с частотами собственных колебаний плазмы. В результате в области резонанса происходит возбуждение собственных колебаний плазмы, развивается плазменная турбулентность, что и служит причиной заметного нагрева электронов, их ускорения вплоть до энергий порядка 30 эВ, структуризации плазмы, генерации искусственного радиоизлучения и ряда других интересных физических явлений [1,2].

Диагностика возмущенной области ионосферы осуществляется с помощью радиозондирования и просвечивания возмущенной области ионосферы пробными радиоволнами различных диапазонов (КВ, УКВ, СВЧ), а также при измерениях излучения из возмущенной области в оптическом и радио диапазонах [3-7]. Наблюдения искусственного оптического свечения используются для изучения характеристик ускорения электронов, а также для картографирования ионосферных возмущений, в частности перемещения плазменных неоднородностей [8].

В дипломной работе представлены результаты исследований искусственного оптического свечения ночного неба в диапазоне красного видимого света (длина волны л=630 нм), выполненных на стенде «Сура» в марте 2010 г.

Делись добром ;)