1.1.1. Нелинейные явления

Благодаря малой концентрации электронов в ионосфере возникает возможность вызывать достаточно сильное локальное возмущение их распределение, используя достаточно слабоинтенсивное воздействие.

Отметим, что на Земле действуют много вещательных и других радиостанций, мощность которых ничуть не меньше мощности установок воздействия на ионосферу, а нередко и превосходит ее. Разница лишь в том, что радиоизлучение станций воздействия специально сфокусировано вблизи вертикального направления. Это дает возможность радиоволнам достичь области резонансов в окрестности максимума концентрации электронов в F-слое. Эффективность воздействия является следствием совпадения частоты возбуждающей волны с частотами собственных колебаний плазмы. В результате в области резонанса происходит сильное возбуждение собственных колебаний электронной плазмы, развивается плазменная турбулентность (что и служит причиной нагрева электронной плазмы), структуризация плазмы, генерация искусственного радиоизлучения, ускорения электронов и ряда других интересных физических явлений.

Замечательная особенность плазмы, находящейся в магнитном поле, заключается в том, что, в отличие от обычных жидкостей и газов, в которых существует только один вид волн – звуковые, в плазме может существовать большое количество разнообразных волн, например:

• плазменные волны – продольные колебания нагретой электронной компонентой плазмы;

• ионно-звуковые волны – совместные продольные колебания электронов и ионов;

• верхнегибридные (ВГ) плазменные волны – электронные колебания поперек магнитного поля;

• бернштейновские моды, связанные с многократным гиромагнитным резонансом и т.д.