Исследование динамики электрических свойств средней атмосферы и нижней ионосферы по интерференционным данным сверхдлинных радиоволн тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, доктор физико-математических наук Ременец, Георгий Федорович

• Ременец, Георгий Федорович
• доктор физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Ременец, Георгий Федорович

Введение.

Рисунки к Введению.

1. Роль электромагнитного сверхдлинноволнового диапазона волн в исследовании электрических свойств верхней атмосферы.

1.1. Методы измерения электронной концентрации в ионосфере.

1.1.1. Источники ионизации и (пассивные) методы исследования электронного содержания в нижней (полярной) ионосфере.

1.1.2. Краткая характеристика источников аномальной ионизации нижней ионосферы высоких широт.

1.1.2.1. Вспышки солнечных космических лучей и протонные СДВ-аномалии.

1.1.2.2. Вторжения авроральных электронов. (Электронные вторжения).

1.1.2.3. Вторжения релятивистских электронов.

1.1.2.4. Внезапные ионосферные возмущения (ВИВ).

1.1.3. Результаты по измерению электронной плотности в нижней ионосфере высоких широт, полученные различными методами.

1.2. Особенности распространения СДВ в полярной области.

1.2.1. Трансполярное распространение СДВ.

1.2.2. Локальные эксперименты.

1.2.3. Магнитосферные и активные эксперименты в

СДВ-диапазоне.

1.3. Постановка и особенности решения обратной задачи СДВ. 37 1.3.1 Область ионосферы, отражающая СДВ, и связанная с нею обратная задача.

1.3.2. Обратная задача СДВ в волноводной постановке.

1.4. Выводы. 56 Рисунки к 1-ой главе.

2. Экспериментальное исследование анизотропных электрических свойств ионосферы СДВ-методом.

2.1. Идея экспериментального обнаружения (и экспериментальной оценки интенсивности эффекта) анизотропных свойств ионосферы благодаря суточной изменчивости этих свойств. Методика измерений.

2.2. Первая проба экспериментальной регистрации в Петропавловске-Камчатском сигнала в дальней зоне источника (станции

NLI<) Т^-компоненты СДВ-поля.

2.3. Измерение и оценка вариаций вторичной (и основной) компонент СДВ-поля в условиях интерференционного минимума ночыо по основной компоненте от станции NDT в Петропавловске-Камчатском.

2.3.1. Оценка разности коэффициентов затухания нормальных волн.

2.3.2. Вариации основной и вторичной компонент поля в сумерки и ночью.

2.3.3. Анализ утренних вариаций вторичной компоненты.

2.3.4. Отношение вторичной компоненты к основной \Ho/Hv\.

2.4. Экспериментальная оценка суточных вариаций вторичной компоненты СДВ-сигнала в высоких широтах и средней зоне источника (от станции JXZ и в условиях интерференционного максимума по основной компоненте ночью).

2.5. Двухнедельное возмущение отражательных свойств нижней ионосферы после начала сильной магнитной бури 27 августа 1978 г. (продолжение измерений вторичной компоненты в условиях интеференционного минимума основной компоненты ночью).

2.6 Новые интерференционные СДВ-явления для Т ^-компоненты на восходе Солнца в случае дальнего распространения и интерференционного максимума по основной компоненте (продолжение, радиотрасса GBR- Ленинград).

2.7. Оценка эффекта деполяризации на субавроральной радиотрассе Алдра-Калининград на частоте 12,1 кГц (продолжение измерений в условиях интерференционного максимума по основной компоненте).

Рисунки ко 2-ой главе.

3. Интерференционные СДВ-явления и динамика нижней кромки авроральной ионосферы во время геофизических возмущений известного типа.

3.1. Динамика отражательных свойств нижней кромки ионосферы во время авроральных возмущений.

3.2. Анализ динамики отражательных свойств нижней ионосферы на заходе Солнца для авроральной трассы.

3.3. Динамика нижней кромки ионосферы во время ППШ и ВИВ.

3.3.1. Модифицированный метод анализа СДВ-аномалий.

3.3.2. Динамика отражательных свойств нижней кромки авроральной ионосферы в случае ППШ от 16 февраля 1984 г.

3.4. Динамика нижней кромки ионосферы во время геофизических возмущений ВИВ и ППШ от 29 сентября 1989 г.

3.4.1. Уточнения к алгоритму, использованному в данном анализе.

3.4.2. Общая характеристика СДВ-возмущений, произошедших

29.IX 89.

3.4.3. Численный анализ ВИВ и ППШ от 29 сентября 1989 г.

3.5. Заключителные замечания к анализу по первому способу.

3.6. Решение обратной СДВ-задачи вторым способом. Определение электрических свойств ионизованной атмосферы для отдельных моментов времени обычных геофизических возмущений.

3.6.1. Физическая и математическая постановки задачи.

3.6.2. Численные результаты. 155 3.7. Количественная связь между двумя вариантами решения обратной двухпараметрической СДВ-задачи.

Рисунки к 3-ей главе.

4. Интерференционные СДВ-явления и электрические свойства атмосферы во время высыпания релятивистских электронов уникальность СДВ-метода/.

4.1. Описание аномального СДВ-явлепия, впервые зарегистрированного в ПГИ КФ АН СССР на авроральной трассе средней протяженности.

4.2. Описание аномального СДВ-явления, зарегистрированного на авроральной трассе средней протяженности за шесть часов до вторжения СКЛ.

4.3. Анализ аномальных СДВ-явлений от 22 октября и 2 ноября 1989 г.

4.4. Мощные возмущения (МщВ) СДВ-сихналов и классическая задана радиофизики.

4.5. Статистика и феноменология релятивистских авроральных возмущений и разбиение их на четыре типа.

4.6. Анализ явлений РАВ от 15 сентября 1982 г. вторым способом решения обратной СДВ-задачи. /Немонотонность профиля электронной концентрации/.

4.7. Анализ явлений РАВ для других календарных дат вторым способом решения обратной СДВ-задачи. /Немонотонность профиля электронной концентрации (продолжение)./

4.8. Физическое обсуждение результатов, полученных в данной главе. /Уникальность СДВ-метода./

5. Положения диссертации, выносимые на защиту.

Рисунки к 4-ой главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование динамики электрических свойств средней атмосферы и нижней ионосферы по интерференционным данным сверхдлинных радиоволн»

История радиосвязи и радиофизики началась с длинноволнового диапазона электромагнитных волн (3-30 кГц). Основы теории распространения этих волн в земных условиях были заложены около одного века назад [1, 2]. Качественное развитие теории было реализовано в работах Фока В. А. [3, 4], Кра.снушкина П. Е. [5], Макарова, Г. И. с-учениками [6-8]. Практическое использование этого диапазона получило в послевоенные годы второй всплеск в связи с актуальными в 40-70 годы задачами самой надежной глобальной радионавигации и радиолокации естественных (молниевые электрические разряды, генерация этих волн в полярных областях ионосферы) и искусственных источников излучения радиоволн (включая ядерные взрывы в атмосфере) обсуждаемого диапазона. В первой группе задач самым главным был момент достоверного

• пред вычисления фазовых скоростей волн, а во второй - достоверность определения азимута на источник.

С появлением спутниковой техники актуальность названных радионавигационных систем в обсуждаемом диапазоне частот стала снижаться (в конце 90-тых годов американская РНС "Омега" демонтирована), но научная ценность использования этого диапазона электромагнитных воли при исследовании электрических свойств слабоионизоваяыоы ионосферы и атмосферы остается непреходящей. Ыасто |

• ящая экспериментально-теоретическая работа направлена на аргументацию этого утверждения и посвящена проблемам решения обратной СДВ-задачи и распадается на два самостоятельных направления в этой области. Первое направление было порождено теоретическими исследованиями автора в рамках диссертационной работы автора 1 Одним из выводов этой работы были следующие утверждения.

- " Приведенные результаты исследования отношения магнитных компонент электромагнитного поля Iig/Hv (в средней и дальней зонах источника) показывают, что при ночном распространении СДВ поля с востока на запад (и с запада на восток)

1Ременец Г. Ф. Особенности распространения сверхдлинных волн в анизотропном канале Земля-ионосфера. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. На-■ учный руководитель - доктор физико-математических наук, профессор Г. И. Макаров. Ленинград, 1972. в средних широтах это отношение может составлять экспериментально измеряемые по амплитуде и фазе знначения. Поэтому при экспериментальном решении обратной задачи СДВ (определение Ne(z) и иЭ[рф по результатам измерения электромагнитного поля) необходимо наряду с основной компонентой Н^^ проводить измерения вторичной компоненты Нд, которая появляется благодаря эффекту деполяризации поля нижней ионосферы ночью" 2

- "Выводы из численных результатов для ночных волноводов отличаются большим разнообразием и меньшей однозначностью. В зависимости от выбираемых разными авторами моделей ионосферноого слоя получаются существенные различия по ■ следующим показателям:

1) по степени многомодовости;

2) по степени существенности ТЕ^-нормальных волн;

3) по степени полязованпости нормальных волн;

4) по степени существенности продольной компоненты магнитного поля Земли Но".3 •

В то время, когда были сделаны эти выводы практически отсутствовали измерения вторичной компоненты в дальней и частично средней зонах по той технической причине, что стандартная аппаратура, использовавшаяся для измерений основной компоненты радиополя в дальней зоне источника не была рассчитана на прием сигналов в сто раз меньших (то есть вторичной компоненты в дневных условиях) и в литературе отсутствовали экспериментальные данные по суточным вариациям Нд (в средней и дальней зонах). Поэтому одной из двух целей настоящего исследования было стремление частично восполнить этот пробел и выполнить радиофизический анализ этих вариаций с точки зрения воможности получения количественной информации о параметрах распространения квази ТЕ^-нормальных воли, которые в изотропном волиоводном канале вертикальными дйпольными источниками (реальными действующими излучающими антеннами) не возбуждаются.

2Ремеиец Г. Ф., Хованская Н. С. Коэффициенты отражения и функции ослабления для нескольких нночных моделей волноводного канала Земля-неоднородная анизотропная ионосфера ионосфера. В кн.: Проблемы (дифракции и распространения волн. Вып. 13. Ленинград, 1974. С. 75.

3Ременец Г. Ф. Особенности распространения сверхдлинных волн в анизотопном волиоводном канале Земля-ионосфера (Обзор). В кн.: Там же. С. 36.

При реализации этой программы применительно к авроральной зоне автор диссертации пришел к выводу, что в этой геофизической зоне, не решив хоть как-то обратную СДВ-задачу по экспериментальным данным для основной компоненты (в нерегулярно изменяющихся и как правило непредсказуемы образом условиях), вопрос о вторичной компоненте отодвигается глубоко на задний план. Таким образом появилась вторая цель данной работы, а именно: решить обратную СДВ-задачу в том или ином приближении (не решавшуюся ранее) для нестационарной непредсказуемо изменяющейсян авроральной ионосферы. Решенная автором задача представлена, в двух постановках.

Первая постановека, исходившая из реальных вычислительных возможностей на рубеже 70-80-ых годов, требовала поиск отражателных свойств авроральной ионосферы в терминах комплексного коэффициента отражения 4 как функции угла падения волны на ионосферу (при скользящих углах) в зависимости от, времени в процессе геофизических возмущений, характерных для авроральных областей. Прячем начальное значение этого комплексного коэффициента было тем параметром, по которому минимизировался функционал, содержащий разности между экспериментальными и расчетными временными функциями. Главное достоинство этого подхода заключается в том, что априори не делается никаких допущений о качественном характере эффективного профиля электронной концентрации как функции высоты во. время возмущения (например, о его монотонно'сти).

Во второй постановке, благодаря прогрессу в вычислительной технике и в создании вычислительных программ за 10 лет, обратную задачу оказалось возможным решить более точно в смысле полной теоретической обоснованности использованного метода нормальных волн, а именно, относительно эффективного профиля электронной концентрации (а точнее, относительно профиля электрической проводимости) для нескольких избранных моментов времени геофизических возмущений, При этом профиль электронной концентрации, соответствующий начальному состоянию среды, постулировался, и соответственно неопределенность в знании этого состояния, характерная для высоких широт, переносилась в конечный результат (в иайден

4Использовавшийся нами на этом этапе работы лучевой метод, как показано в [8], на сегодняшний день не имеет строгого математического обоснования. ный профиль электронной концентрации для фиксированного момента, исследуемого возмущения). Для получения результата по параметрам искомого профиля минимизировался функционал, в который входили разности между экспериментальным и расчетными приращениями СДВ-величин за анализируемый интервал времени воз. мущения. Описанный конечный результат жестко привязан к области определения минимизируемого функционала. Какой-либо другой выбор параметров, по которым проводится минимизация, очевидно может улучшить или ухудшить результат минимизации функционала.

Удовлетворительные результаты сопостовления результатов решений зада.ч в двух указанных постановках по парметру, который называется эффективной высотой слоя проводимости в атмосфере и который характеризует высотное положение .последнего, повысило достоверность найденных результатов, включая утверждение автора об обнаружении спорадического "D-слоя" проводимости в некоторых редких случаях возмущений, указало на применимость "экспресс" анализа по отражательным формулам в качестве предварительного этапа исследования возмущений.

Перед тем как завершить настоящее введение к работе снова, вернемся к вопросу о вторичной компоненте СДВ-поля в дальней зоне источника,, чтобы показать в каком смысле она более "чувствительна" к вариациям электрических свойств ионосферы, чем основная компонента. Для этого воспользуемся аналитическими соотношениями, взятыми из работ, которые указаны в примечании на данной странице. 5 Если в сферическом регулярном волноводе с em = 1 нижняя и верхняя границы равны v = а и г = с соответственно и в нем возбуждена одна, из нормальных волн, то эта нормальная волна, будучи стоячей волной по радиальной переменной г, имеет следующее представление для своих комплексных амплитуд потенциалов Дебая U и V (770 - характеристический импеданс вакуума и принятой временной зависимости -ехр (—iwt)):

5W a i t J. R,. The mode theory of VLF radio propagation for a spherical earth and a consentric anisotropic ionosphere//Canad. J. Physics, 1963. Vol. 41. No'. 2. Ременец Г. Ф., M а. к а р о в .Г. И., Нов и к о в В. В. В кн: Проблемы дифракции и распространения волн. 1968. Вып. 8. С. 109 - 121. Рал ю к Ю. П.,: И в а н о в В. И. В кн: Проблемы дифракции и распространения волн. 1978. Вып. 16. С. 148 - 154.

Uv = gvhPikr) + mgvhP{kr) + lPmhW(kr) (B. l)

VoV, = ghhP(kr) + | lP±9vhW(kr) + ±PjghhW(kr) (B. 2), где gv, gh - константы, характеризующие интенсивность TM- и Т£7-частей нормальной волны с индексом и и ^ = {Rkhft(кс)/h^(кс), - компоненты матрицы коэффициентов отражения сферических электромагнитных воли от верхней анизотропной границы волновода, которые определены относительно верхней границы г — с и которые считаются известными заданными функциями параметра и.

В изотропном случае возбужденные нормальные волны однозначно характеризуются двумя комплексными параметрами: собственным значением vs и коэффициентом возбуждения As. В анизотропном случае появляется третий комплексный параметр, называемый коэффициентом поляризации нормальной волны О, = Qh{vs)Idviys)-Этот коэффициент вычисляется по следующей формуле:

Пв|„=,/, = \\piphlil - phips.) (В.1), где ph = Rh(h,^(ка)/h\}\ka)) и - коэффициент отражения горизонтально поляризованной сферической волны от границы воздух-земля и отнесенный к ней при г = а. Можно ввести коэффициент возбуждения ТЕ- части нормальной волны по формуле: А^ = Asfls. Все компоненты электромагнитного поля, соответствующие ТЕ-части нормальной волны, пропорционалиы этому коэффициенту и согласно равенству (В.З) пропорциональны перекрестному коэффициенту который является количественной характеристикой эффекта деполяизации электромагнитной волны анизотропным ионосферным слоем выше г = с. Для реальных ионосферных слоев коэффициент поляризации tts является малой величиной для квази-ТМп нормальных волн (s = п) и большой величиной для квази-TEm (.s = ш) вдали от вырождения квази-ТМп и квази-ТЕт волн, то есть иа частотах ниже 15 - 17 кГц. Из сказанного уже ясно, что вторичная компонента электромагнитного поля в квази-ТМ„. нормальной волне определяется перекрестным коэффициентом. Изменчивость этого коэффициента иллюстрируется рис. В.1 и В.2. 6 На рис. В.1 приведены для частоты 25 кГц °Эти рисунки взяты из работы, указанной во 2-ой ссылке. модули всех четырёх компонент матрицы коэффициентов отражения электромагнитных волн от 4-ех модельных слоев ночного ионосферного слоя, представленных на, рис. В.2. Номера при кривых рис. В.1 соответствуют нимерам профилей Ne(z = г —а) па рис. В.2. В качестве аргумента функциональных зависимостей рис. В.1 выбран параметр ф - вещественный угол падения волны, отсчитываемый от вертикали, иа верхнюю границу волновода. Угол ф связан с параметром и асимптотической формулой и — sin?/>. Изменчивость перекрестных коэффициентов на десятки и сотни процентов при изменениях модели профиля электронной концентрации должно приводить, как следует из предыдущего изложения, к столь же сильным изменениям вторичной компоненты в квази-ТМ„. нормальной волне. Аналогичное утверждение в отношении ктхзи-ТЕт нормальных волн требует дополнительного рассмотрения.

Коэффициент возбуждения As нормальной волны любой поляризации обратно пропорционален следующему нормированному интегралу: г ОО роэ

Nv = a\ (U„UZ/r2)dr + n„ntri20 (V„V*/r2)dr) (В Л), а ./ а где U* и V* -собственные функции и fi* - коэффициент поляризации оператора., сопряженного к исходному. Для квзи-ТЕт нормальных волн, которые мы сейчас обсуждаем, коэффициенты поляризации |fi| 1 и поэтому, во первых:

ОО

N„ « / (V„v;/r2)dr,

J till, во вторых, деление коэффициент поляризации ТЕт-нормальной волны на это выражение для нормировочного интеграла, дает выражение, которому пропорционален /коэффициент возбуждения вторичной компоненты Л^ = в ТЕт-нормальной волне. Таким образом показано, что названные вторичные компоненты. (ТЕ- части ТЕт-нормальных волн), возбуждаемые в волноводе вертикальным электрическим диполем, обратно пропорциональны перекрестному коэффициенту .отражения электромагнитной волны от верхней анизотропной стенки волновода. Соответственно "чувствительность" этих вторичных компонент к вариациям профиля электронной концентрации такая лее как у перекрестного коэффициента (см. рис. В.1).

К отмеченному выше следует еще добавить несколько физических соображений, указывающих на большую "чувствительность" вторичной компоненты к вариациям электрических свойств отражающего ионосферного слоя. Эффект деполяризации электромагнитной волны ионосферой обусловлен силой Лоренца в уравнении движения электрона при наличии статического магнитного поля Земли. Эффективность этой силы в уравнении движения контролируется частотой столкновения электронов с другими частицами атмосферы. Частота стокновения электронов определяется атмосферным давлением, которое изменяется с высотой по барометрической формуле. Поэтому, как следует из первых отечественных численных результатов Гавриловой Н. С., Кириллова В. В., ' перекрестный коэффициент поляризации по модулю изменяется почти на. один числовой порядок при скользящих углах падения волны на. границу с ионосферой, если дневной ионосферный слой преобразуется в ночной (перепад эффективных высот для них ~ 20 км). По той же самой причине существенная область для отражения основной компоненты электромагнитной волны (коэффициент \\R\\) и существенная область для формирования при отражении перекрестного коэффициента цД| не могут быть тождественными. Очевидно, что верхняя ча.сть ионосферного слоя (его толщина по вертикали ~ 20 -г 30 км ), существенного для первого коэффициента, будет вносить больший вклад в формирование второго коэффициента, чем нижняя часть этого слоя. Если первый коэффициент формируется за счет локальных отражений электроманитной волны от неоднородного ионосферного слоя, за счет джоулевых потерь, за, счет деполяризации я за. счет просачивания сквозь слой, то второй коэффициент формируется в первую очередь за счет деполяризации, а остьальные механизмы преобразования энергии отражающейся волны носят вторичный характер.

Обращает на себя внимание также то, что коэффициент возбуждения любой нормальной волны As: будучи величиной обратно пропорциональной нормированному интегралу ( В.4), определяется в первую очередь поперечным размером волновода, а не отражательными свойствами границ. При переходе ото дня к ночи ■ он изменяется на один - два десятка процентов, а коэффициент возбуждения вторичной компоненты, как уже было изложено выше, на несколько сотен процентов.

7В ют: Проблемы дифракции и распространения волн. 1966. Вып. 5. С. 31-50. * *

Представляемые научные результаты явились в значительной части плодом научного сотрудничества ученых С.-Петербургского государственного университета и Полярного геофизического института Кольского научного центра РАН. Эти результаты опубликованы в десятках' совместных работ. Поэтому пррт изложении настоящего диссертационного материала при ссылке на. совместную публикацию будет указываться фамилия автора, которому принадлежит этот научный результат. Фамилия не указыватся,- если авторство научного результата принадлежит автору настоящей диссертации. Научное сотрудничество при обсуждаемых здесь исследованиях между названной группой авторов, как правило, осуществлялось по схеме: ■ администрация ПГИ КНЦ РАН любезно предоставляла кафедре радиофизики СПб-ГУ экспериментальные СДВ-данные Белоглазова М.И.; автор диссертации теоретически их обрабатывал.

Первая глава работы - это обзор по методам исследования электрических свойств ионосферы и верхней атмосферы. Он представляет переработанный вариант обзора автора диссертации из книги [9] с авторскими дополнениям из обзоров [10, 1.1]. Новые геофизические данные 90-ых годов, появившиеся одновременно или позже публикаций автора диссертации, обсуждаются и используются для сопоставления в последней четвертой главе.

Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию автором анизотропных электрических свойств нижней анизотропной ионосферы.

В третьей главе на основе экспериментальных данных ПГИ КНЦ РАН нетрадиционным, как нам представляется, СДВ-путем исследованы хорошо известные в качественном отношении геофизические явления высоких широт, влияющих на электрические свойства ионосферы и верхней атмосферы.

В последней главе приведены количественные результаты автора (тоже на основе' экспериментальных данных ПГИ), относящиеся-к неизвестным для геофизиков (до наших публикаций) редким высокоширотным явлениям крупномасштабного и длительного вторжения ультрарелятивистских электронов 100 МэВ) в среднюю атмосферу Земли. Обосновывается уникальность СДВ-метода по регистрации и изу-чениюн таких явлений.

Рисунки к каждой главе помещены в конце соответствующих глав.

Так как работа основывается повсеместно на анализе относительных изменений амплитуд и приращений фаз для компонент электромагнитного поля, то амплитудные значения используются в безразмерных величинах, а цифры иа. осях графиков для фаз являются только указателями масштаба.

0,8

0,6 0,4

Рис. В 1. Модули элементов матрицы коэффициентов отражения волны от нескольких ионосферных слоев, как функции угла падения волны у.

Рис. В 2. Профили электронной концентарции iV(z) для модели нижнего слоя ночной ионосферы. Номера кривых на рис. В.1 соответствуют номерам этих профилей.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Ременец, Георгий Федорович

Выводы работы [27] и они же, перенесенные без коррекции в раздел 4.2 работы [9], базируются в основном на неполных наборах измеренных данных без амплитуд. Это обстоятельство снижает достоверность выводов. стоверно измерены, (в 1981 г. регистрация не проводилась в связи с модернизацией измерительной СДВ-установки).

Описанная в разделе 3.1, динамическая методика анализа была применена к указанному возмущению на полностью авроральной трассе Алдра-Апатиты (Северная Норвегия - Кольский полуостров; (аО = 885 км)). На рис. 4.1 сплошным кривым соответствуют вариации во времени амплитуд Ai, А%, Аз для трех частот 10,2; 12,1; 13, 6 кГц соответственно и двух фаз <pi (10,2 кГц) и с/?.3 (13,6 кГц). Это СДВ возмущение не сопровождалось вариациями поглощения космического шума (42 МГц, обе. Апатиты) и //-компоненты геомагнитного поля (одна, отрицательная бухта около .80 н.Тл в 14 ч 27 мин). Высыпаний солнечных космических лучей (протонов) тоже не было.

Соответствующие этому событию изменения эффективной высоты h(t) и модуля коэффициента отражения первого ионосферного луча от ионосферы /?,(/;; фС), полученные согласно их определениям в разделе 3.1, Приведены на рис. 4.2. Сплошные и пунктирные кривые этого рисунка соответствуют двум вариантам численного анализа. В первом случае в качестве исходных данных использовались амплитуды н две фазы [ipi и <рз), во втором - амплитуды и временные задержки т12 и 732. 2 Двойной анализ был выполнен для того, чтобы убедиться в его численной корректности. Из рис. 4.2 видно, что эффективная высота h опустилась во время возмущения до 38-41 км, а модуль коэффициента, отражения первого ионосферного луча (при скользящем угле падения ф\ ~ 1,4 рад.) уменьшился до 0,25-0,35 при уже указанной спокойной геофизической обстановке. 3. Отмеченное понижение высоты больше на значимую величину, чем известные нам понижения в случаях ППШ (см. табл. 3.8). Поэтому обсуждаемое явление следует отнести к возмущениям, порожденным вторжением релятивистских электронов (ВРЭ или РАВ - релятивистское авроральное возмущение), при котором на высоте 65 км могут наблюдаться плотности электронной концентрации около 104 см-3 [64]. Отсутствие вариаций в поглощении космического шума при сильной СДВ-вариации на сегодняшний день; как отмечено выше, не является

2Очевидно, результат первого анализа более достоверен, так как в нем отсутствует процедура вычитания фаз сигналов, увеличивающая погрешность входных данных.

3Данный результат является первым случаем в известной нам. литературе, когда, был. определен коэффициент, отражения луча от атмосферы в случае вторжения релятивистских электронов по СДВ-данным средней зоны источника. удивительным. Так в работе [24] на основе спутниковых данных показано, что при энергиях высыпающихся электронов больших 160 кэВ корреляция между риометри-ческими данными и плотностью потока электронов в магнитосфере пропада,ет.

Пунктирными.кривыми на рис. 4.1 показаны расчетные кривые функций Ai, А2, Аз, </?!, с помощью которых достигнут минимум функционала-иевязки (3.8) при минимизации последнего по параметрам h(to) и R(toФг), где ta - начальный момент времени исследуемого возмущения (в обсуждаемом случае £0 = 12 ч 30 мин UT). Эти функции соответствуют сплошным кривым рис. 4.2.

С учетом того обстоятельства, что при нашем анализе трасса протяженностью почти одна тысяча километров считалась в каждый момент возмущения однородной и, что, тем не менее, получилось, что в ру 1-3.00UT /?.„„■„ = 39 — 41 км, можно в данном случае утверждать, что высыпание релятивистских электронов имело линейный долготный масштаб около 103 км.

4.2. Описание■ аномального СДВ-явления, зарегистрированного на авроральной трассе средней протяженности за ги,естъ часов до вторжения CKJI [215, 216]

Как уже отмечалось в разделе 3.4, СДВ-возмущеиие от 29.IX 89, рассматриваемое в интервале с 04.00 до 21.00 UT, по своим качественным признакам состоит из двух частей. Вторая часть возмущения, порожденная рентгеновской вспышкой на Солнце и высыпанием протонов (CKJI), полностью исследована в 3.4. Теперь обратимся к анализу первой части, которая проходила в спокойных геофизических условиях.

СДВ-возмущение, длившееся с 04.00 до 10.00 UT, анализировалось с временным шагом в 100 с в шести вариантах. В первых двух вариантах анализ выполнялся для всего указанного временного интервала, но в противоположных направлениях времени (первые две строки результатов в табл. 4.1). В третьем варианте анализа (третья строка таблицы) исследовалась начальная часть возмущения до 07.30 UT в прямом направлении времени, а в четвертом варианте (четвертая строка табл.) -конечная часть возмущения с 07.30 UT в отрицательном направлении времени. Пятая и шестая строки табл. 4.1 - это результаты, которые получены с использованием не вариаций фаз (pi,ip2,(p3, а временных задержек Ti2 = ф] — ф2 и Т32 = <Дз — ф2 в ин тервале с 07.30 до 10.00 UT. Их максимальные приращения по модулю составили 3 и

1.5 мкс соответственно при аппаратурной погрешности ~ 1 мкс. Пятая строка, обсуждаемой таблицы соответствует анализу в прямом направлении времени, а. шестая -в обратном. Значительно худшая относительная погрешность временных задержек, чем фаз в рассматриваемом случае АВ делает результат 5-ой и 6-ой строк табл. 4.1 менее достоверным, чем в предшествующих строках, но, как видно из этой таблицы,' не противоречит другим вариантам анализа.

Найденные значения h и R в моменты времени t\ = 04.00,^ = 07.30, /3 = 10.00TJT приведены в табл. 4.1. Момент t2 приблизительно соответствует максимуму СДВ-возмущения. Звездочками в этой таблице выделены начальные значения параметров ho и Ro, найденные в результате минимизации функционала-невязки G'.no этим параметрам с дискретным шагом 1 км и 0.05 соответственно. Для дополнительной проверки стабильности результата анализа, в случаях 1-ом и 4-ом вариантах исследования (табл. 4.1) варьировалось определение минимизируемого функционала,, а именно: за. счет весовых множителей в слагаемых функционала (3.7) - в 2 раза изменялся вклад фазовых слагаемых по сравнению с амплитудными. При этом в одном из этих случаев вклад амплитудной части был близок к вкладу фазовой части. Восклицательный знак перед значением величины в табл. 4.1 означает, что она осталась неизменной при указанном переопределении функционала,.

Рассмотрение результатов табл. 4.1 по вертикали приводит к выводу, что в момент времени ti, предшествующий вторжению релятивистских электронов, h(tх) = 66 4- 68'км и R{t{) - 0,7 -f 0,75. В момент максимума РАВ h{t2) = 47 Ч- 49 км, R(t2) — 0.35 -г 0,4. Отметим, что сшивание результатов в общих временных точках имеет место с точностью 1-2 км по /?, и 0.05 по R за исключением одного результата, в правом верхнем углу таблицы. Привлечение значений h и R, для момента, ts из табл.

3.6 дает возможность вычислить средние значения h и R в этот момент времени (восстановление нижней кромки ионосферы к спокойным условиям) по 5 значениям: h = (64 ± 2.5) км, R = 0.65 ± 0.04.

Полная динамика параметров h и R представлена в левой половине рис. 3.8. Нумерация кривых на нем соответствует номерам строк результатов в табл. 4.]. Как видно из этой части рисунка ширина, доверительной "дорожки" оценивается не сколькими километрами. В максимуме РАВ (около 7.30 UT) коэффициент отражения Я(фi) уменьшился на 0,3-0,4.

Табл. 4.1: Значения эффективной высоты и модуля коэффициента отражения для первого ионосферного луча в начале, максимуме и конце релятивистского аврорального возмущения СДВ от 29 сентября 1989 г. (при 6-ти вариантах численного анализа)

Направление h = 04.00 UT h = 07.30 UT h = ю.ооит временного h, R к . R ' К R анализа. км км км

166* !0,75* 47 0,38 68 65

- 68 0,75 48 0,40 64* 0,65*

66* 0,70* 49 0,35 -

- - - 48 0,35 !63* !0,70* - - 43* 0,50* 64 0,61

- - - 44 0.50 65* 0,60* . Окончательное представление о практической значимости найденных временных функций h(t) и R(t) получается из сопоставления исходных экспериментальных вариаций трех амплитуд (на трех частотах) и трех фаз с соответствуюпщми расчетными значениями этих же величин, аргументами которых являются найденные две функции h.(t) и R{t). На рис. 4.3 дано такое сопоставление для фаз <fi[t) и (рз(t) СДВ-сигналов с частотами 10,2 и 13,6 кГц соответственно. Это сопоставление выполнено для варианта второй строки табл. 4.1. Точное совпадение экспериментальных и расчнетных кривых на этом рисунке в начальный момент анализа (10.00 UT) есть условие нормировки при исследовании относительных вариаций экспериментальных величин. ;

Максимальное расхождение сравниваемых кривых составило 3 -г 4 мке при погрешности регистрации фазы 0,5-1 мке. Как видно из рис. 4.4, переход к меньшим временным интервалам анализа уменьшает обсуждаемое расхождение до 2 -г 3 мке. Нижняя координатная ось на этом рисунке относится к результатам анализа на чальной стадии РАВ (3-я строка табл. 4.1), а верхняя ось - к конечной стадии РАВ (4-я строка таблицы).

Таким образом (как видно из левой и правой частей рис. 3.8) величина понижения нижней кромки ионосферы в рассмотренном максимуме РАВ оказалось такой же, как в момент относительного максимума ППШ.

Уменьшение модуля коэффициента отражения для первого отраженного луча в случае РАВ на несколько десятых долей является значимым и контрастирует с его "постоянством" в случаях двух ППШ, рассмотренных в гл. 3.

Рассмотренный случай РАВ оказался слабее, чем такое же событие от L5 сентября 1982 г., которое было исследовано в разделе 4.1. Разница между ними в максимумах интенсивности равна приблизительно 10 км в терминах эффективной высоты h.

Таким образом, для трех последовательных геофизических возмущений нижней, кромки авроральной ионосферы и атмосферы (РАВ, ВИВ, ППШ) были детально проанализированы их отражательные свойства, во времени в рамках единой экспериментальной методики и единого метода анализа для одной и той же радиотрассы средней протяженности. В этом смысле эти результаты остаются оригинальны ми по настоящее время.

3. Анализ аномальных- СДВ-явлений .от.

22 октября и 2 ноября 1989 г. [227, 228]

Аномальные СДВ-возмущения, исследованные выше в данной главе, объединены теми признаками, что они произошли, во-первых, в условиях геофизического "штиля" и, во-вторых, они родственны по своим качественным признакам, а. именно: амплитудные вариации на трех рабочих частотах из интервала. 10 - 14 кГц характеризуются одновременным уменьшением сигналов с минимумами своих значений в максимуме возмущения и последующим "синхронным" восстановлением; аналогично ведут себя и фазы, сигналов из этого же интервала рабочих частот. Из численного анализа,' в разделах 3.2 - .3.5 мы знаем, что во всех изученных там случаях главным слагаемым в принимаемом радиосигнале является первый ионосферный луч, преобладающий над земным лучом и вторым ионосферным, грубо говоря, в два ра,за. Аномальность СДВ-возмущений типа релятивистского аномального возмущения (РАВ) как раз и вызвана тем, что вклад второго ионосферного луча (из-за аномального затухания ионосферных сигналов) в принимаемое электромагнитное поле не значим на фоне аппаратурных погрешностей.

Осознание нами этого обстоятельства позволило выполнить целенаправленный поиск всех зарегистрированных в ПГИ КФ АН СССР и ПГИ КНЦ РАН с Г974 по 1992 годы РАВ по указанному однозначному признаку (по качественному подобию вариаций амплитуд сигналов на трех рабочих частотах и. качественному подобию вариаций фаз сигналов на этих лее частотах). О получившейся статистике таких возмущений речь пойдет в раздеделе 4.5, а ниже рассмотрим результаты анализа еще двух СДВ-Возмущений типа РАВ (найденных в результате указанного поиска) в рамках первого подхода к решению обратной задачи. Эти результаты представлены на рис. 4.6 для СДВ-возмущений от 22 октября и 2 ноября 1989 г., а на рис. 4.5 приведены исходные данные задачи, то есть амплитуды А{ (в условных единицах) и фазы (fi, пересчитанные во временные задержки в мке, как функции времени. Время на осях указано в часах и десятичных долях всемирного времени UT. Три кривые на каждой из частей рис. 4.5 соответствуют трем рабочим частотам. Четыре кривые на рис. 4.6 соответствуют чётырем вариантам численного анализа, которые отличались выбором моментов времени для Л,о и Ro- Кривая 1 - это анализ в положительном направлении течения времени, начиная с начального момента времени представленного временного интервала возмущения. Кривая 2 - это анализ от больших времен к меньшим, начиная с конечного момента, времени представленного возмущения. Укороченные кривые 3, 4 - это анализ в отрицательном и положительном направлениях времени соответственно, начиная с некоторого промежуточного момента времени. Ширина "дорожки", очерченной названными кривыми, дает некоторую оценку точности метода. Как видно для эффективной высоты h она составила 2-3 км, а для коэффициента отражения первого ионосферного луча - меньше 0,1. На фоне перепада эффективной высоты h на 20-25 км и уменьшения коэффициента отражения на 0,25-0,3 'в максимуме возмущения полученную точность можно считать вполне удовлетворительной (аппаратурная точность исходных амплитз'диых данных была,

5-10%, а фазовых данных - 0,5-1 мкс). 4

Возмущение от 2 ноября произошло на спокойном геофизическом фоне и интерпретируется нами как проявление вторжения релятивистских электронов (ВРЭ). На правых половинах обсуждаемых двух рисунков представлены данные для начальной части этого возмущения. Исходные СДВ-данные для его продолжения отсутствуют. Возмущение типа РАВ от 22 октября длилось, как видно по исходным экспериментальным данным, до 15 часов. Оно проходило на фоне умеренного и практически постоянного по интенсивности вторжения солнечных протонов [229], которые, как показал соответствующий анализ [227], не могли вызвать наблюдавшихся сильных вариаций отражательных свойств кромки ионосферы.

Теперь можно подвести окончательный итог результатам (разделы 3.1 - 3.5 и вышеизложенное в данной главе), полученным в рамках первого подхода к решению обратной СДВ-задачи и характеризующим отражательные свойства нижней кромки авроральной. ионосферы.

- Эффективная высота волновода. Земля-а.вроральиая ионосфера, в спокойных и умеренно возмущенных дневных условиях (по критериям магнитометрии) равна, 60 ± 2 км.

- Эта. же высота в предзакатный час в спокойных и умеренно возмущенных условиях равна 65,5 ± 1,4 км и 65,3 ± 1,8 км соответственно.

- Эффективная высота ночыо в спокойных и умеренно возмущенных условиях равна 76,5 ± 2 км и 71,5 ± 1,5 км соответственно.

- Минимальные значения этой же величины во время ВИВ от 29 октября 1989 г, во время. ППШ от 16 февраля 1984 и 29 октября 1989 г получились равными 5152, 45 и 48-49 км соответственно. Эффективная высота ночыо при ППШ 29.IX 89 равнялась 52-53 км.

- Минимальные значения эффективных высот в случаях РАВ достигали в одном случае рекордно низкого значения, в другом - соизмеримого с ППШ (в условиях геофизического "штиля"), а именно: 38-41 км 15 сентября 1982 г. и 47-49 км 29 сентября 1989 г.

4Описапный численный результат получен аспирантом Твороговым 10. А. под руководством автора, диссертации [227, 228].

- Коэффициент отражения от ионосферы первого ионосферного луча в случаях РАВ падает на несколько десятых долей (до 0,2 Ч- 0.4), оставаясь "постоянным" в случаях ППШ (скользящий угол падения ф > 1,4 рад.)

- Явления РАВ могут иметь место как в геофизически спокойных .условиях таки во время высыпания протонов (CK.JI).

4-4- Мощные возмущения (МщВ) СДВ-сигналов ' и классическая, задача радиофизики [230-233]

В 1983 г. впервые (начиная с 1974 г.) в ПГИ КНЦ РАН в Апатитах было зарегистрировано СДВ-возмущение, которое в дальнейшем мы стали относить к .группе мощных возмущений (МщВ) СДВ-сигналов. Все возмущения, которые мы связываем с-РАВ, как уже подчеркивалось, характеризуются "синхронным" уменьшением амплитуд на рабочих частотах иа начальной стадии. Величины глубин амплитудных минимумов могут, быть разными для разных частот и разных возмущений. Мощным возмущением (МщВ) СДВ-сигналов мы называем возмущение, при котором хотя бы одна из трех амплитуд сигналов РНС "Омега" становилась соизмеримой с атмосферным шумом на входе амплитудных каналов при эффективной, полосе канала 20 Гц.

Указанный признак обращения в аппаратурный ноль амплитуды одного, двух или всех трех сигналов является удивительным. В самом деле, обычно соотношение сигнал/шум было равно ~ 10, и пропадание сигнала от мощного РНС- передатчика, всего иа расстоянии 885 км (трасса Алдра-Апатиты) может только означать, что во время возмущения затухание радиосигналов возросло так, что амплитуда первого ионосферного луча уменьшилась до величины близкой по значению к величине земного сигнала, а второй ионосферный луч из-за еще большего затухания "выбыл из игры". То, что это возможно, мы видели из предшествующего анализа, некоторых РАВ, при которых модуль коэффициента, отражения первого отраженного луча уменьшался почти в два раза.

Но этого не достаточно для объяснения МщВ. Амплитуда земной волны есть константа в точке приема, не зависящая от возмущений ионосферы и средней атмосферы, поэтому обращение в "ноль" принимаемого сигнала, может означать только одно: почти полную компенсацию земной волны первым ионосферным лучом. Из этого факта следует, что соответствующий интерференционный минимум, наблюдавшийся впервые в первой половине 20-х годов [234] в дневных условиях на, расстоянии от источника ~ 600 км (16 кГц), в нашем случае сместился на расстояние ~ 900 км. Геометрооптическое приближение к количественному и качествен ному описанию [235, 236] первого ионосферного луча в случаях МщВ не применимо. При низких (20-40 км) положениях по высоте проводящих и отражающих СДВ слоев атмосферы понятие френелевского коэффициента отражения теряет смысл и теряет смысл традиционный геометрический путь луча, от источника к приемнику. Первый ионосферный луч становится, как и земной, дифракционным. К строгому анализу МщВ СДВ-сигналов мы вернемся ниже после статистических данных об обсуждаемых явлениях.

4.5. Статистика и феноменология релятивистски.х авроральных возмущений ■ и разбиение их на -четыре типа [223, 228, 12]

После осознания того, что на обсуждаемой авроральной трассе средней протяженности возможны такие аномальные СДВ-возмущения, при которых 2-ой ионосферный луч (падающий на ионосферу под углом больше 1 рад.) не доходит до приемника, и, как следствие этого, вариации сигналов на трех рабочих частотах становятся качественно подобными, естественно, встала задача о том, чтобы рассмотреть всю совокупность таких возмущений, зарегистрированных (на лентах самописцев) в ПГИ КНЦ РАН с 1974 по 1992 гг. Велоглазовым М. И. Автору диссертации была любезно предоставлена Велоглазовым М. И. и дирекцией ПГИ возможность отобрать из названного объема, данных интересующие нас возмущения по указанному качественному' признаку 5.

Количедтво РАВ в СДВ-диапазоне по годам (другими словами, количество случаев вторжения релятивистских электронов (РЭ) по годам), зарегистрированных (в ПГИ) на высокоширотной авроральной радиотрассе Алдра-Апатиты с 1974 по

5Автор проделал указанную выборку совместно со студентами-практикантами Виноградовым А., Золотаревым В. и аспирантом Немировым В.

1992 г., представлено гистограммой на рис. 4.7. Черные гистограммы соответствуют достоверно измеренным событиям, а светлые. - экспериментальной оценке сверху числу обсуждаемых событий. Эта оценка получалась как результат суммирования, всех событий, "подозреваемых" в релятивизме по указанным признакам, но при отсутствии (по разным техническим причинам) полного набора (из 6-ти) амплитудных и фазовых величин. Эти технические причины были устранены, начиная-с 1982 г. В 1981 г. регистрация не проводилась.

После визуального знакомства со всем объемом экспериментального материала до 1981 г. можно утверждать, что реальное число событий за 1974-1980 гг. было в несколько раз меньше, чем оценочные числа, причем первое мощное СДВ-возмущение (при классификации всех аномальных возмущений на 4 типа (слабые, умеренные, сильные и мощные [237, 238])) было зарегистрировано только в 1983 г., а. сильных возмущений до этого года было достоверно зарегистрировано всего несколько случаев. Кроме гистограмм на рисунке приведена кривая среднемесячных значений числа пятен на Солнце. Всего за 1982-1992 гг. было зарегистрировано не менее 270 аломаль-ных СДВ-возмущений, из них не менее 40 событий ночыо. Все мощные возмущения на сегодняшний день (около 15 событий) исследованы [238, 239].

На рис. 4.8 даны гистограммы для тех же самых событий, что и на предшествующем рис. 4.7, но все события разбиты на четыре типа по интенсивности амплитудных вариаций СДВ-сигналов. Мощные возмущения (МщВ) из числа РАВ' уже были определены выше в разделе 4.4. Слабые возмущения - это возмущения, при которых амплитудные вариации на трех частотах соизмеримы с а.ппар атур-ной погрешностью. Они достоверны в качественном отношении, но не годятся для. количественного анализа. Умеренные возмущения - возмущения, при которых амплитудные вариации превышают аппаратурные погрешности и ни одна из трех амплитуд сигналов "Омега" не уменьшается более, чем на половину. Сильные возмущения - возмущения, при которых хотя бы одна из амплитуд уменьшается более чем на половину, но ни одна не становится соизмерима с атмосферным шумом на входе приемного устройства.

На протяжении ряда лет синхронно с регистрацией сигналов радионавигационной станции "Омега" из Алдры в ПГИ КФ АН СССР регистрировался сигнал станции GBR (в Рагби) из 'Англии с частотой 16 кГц (протяженность этой трассы в 3 раза, больше, чем трассы Алдра-Апатиты). Сопоставление приращений фаз сигналов во время аномальных возмущений на указанных двух географически разных трассах (авроральной и субавроральиой), см., например, рис. П1.2 и П1.3, экспериментально доказывает факт вторжения в атмосферу заряженных частиц [237]. Как видно из этих экспериментальных данных, максимальные приращения фаз на частотах системы "Омега" не отличаются от приращения фазы сигнала GBR в несколько раз, а приблизительно равны ей. Поэтому молено сделать приближенное заключение, что субавроральная трасса возмущена только на одну треть, что возможно, если магнитное поле Земли создает границу обрезания по широте для вторгающихся заряженных частиц. Предположение о вторжении протонов исключалось на основе традиционных геофизических данных. Экваториальная граница высыпаний релятивистских электронов при грубой оценке (одна треть от всей длины трассы Рагби-. Апатиты) совпала с экваториальной границей авроральной зоны.

Все СДВ-возмущения, которые мы связываем с высыпанием релятивистских электронов (ВРЭ), обладают одинаковыми качественными признаками, одиозна,чно отличающими их от всех Других СДВ-возмущений, а. именно: 1) вариации амплитуд радиосигналов иа рабочих частотах из обсуждаемого интервала 10-17 кГц качественно подобны и характеризуются ослаблением от десятка, до "100% процентов во временном интервале максимума возмущения; этот интервал иногда имел длительность до нескольких часов; 2) вариации фаз тоже качественно подобны, и им соответствует уменьшение фазовых путей сигналов; по значениям эти вариации не уступали вариациям, наблюдавшимся при самых мощных явлениях ППШ, и иногда значительно их превосходили.

Приведенные выше признаки в рассматриваемом интервале частот характерны д.ля ближней зоны источника (около 100 км), где, если за счет ориентации приемной магнитной рамки отстроиться от земной волны, принимаемое радиопо.пе определяется целиком одним ионосферным однократно отраженным лучом; они же свойственны для'дальней зоны источника (несколько тысяч километров), в которой приемник регистрирует поле одной не затухшей нормальной волны. В изучаемом случае средней зоны источника всегда, кроме случаев ВРЭ, принимаемое поле формируется земной волной и двумя ионосферными лучами. Вклад остальных лучей оказывается иод погрешностями измерительной аппаратуры [241].

СДВ-возмущения, с которых началось изучение нами явлений ВРЭ, сопровождались геофизическим "штилем". На фоне этого "штиля" фазовые вариации'радиосигналов по значению не уступали самым мощным ППШ, а амплитуды сигналов в окрестности максимума возмущения иногда практически пропадали [237]. При дальнейших исследованиях оказалось, что РЭ могут вторгаться на фоне постоянного потока протонов, как уже показано выше, и могут сопровождаться вторжением нерелятивистских электронов, на, что указывают вариации в показаниях риометров и магнитометров [242-244].

Сопоставление (см. рис. 4.9 - 4.12) чисел РАВ за год в течение цикла солнечной активности (1982-1992 гг.) и за месяц в течение двух лет (1984 и 1987 гг.), полученных наземным СДВ-методом в Апатитах, со спутниковыми данными по плотностям потоков высокоэнергичиых релятивистских электронов (ВэРЭ) с энергиями 3-7 МэВ во внешнем радиационном поясе Земли (на высоте 6,6 радиусов Земли), которые измерялись с 1979 г. [25, 245], позволило сделать следующие выводы [19, 237]:

- среднегодовые значения плотности потока электронов в радиационном поясе и число РАВ за год контролируются какими-то общими (скорей всего ма.гиитосфер-ными) процессами;

- энергия электронов, вызывающих РАВ, много больше энергии электронов,-регистрировавшихся на спутниках [22, 23, 25, 245, 246]; это видно из рис. 4.12, на котором отражено то обстоятельство, что в мае-июле 1987 г. относительно большому числу наземных аномальных СДВ-возмущений соответствовал полный "штиль" в по-суточно усредненных потоках ВэРЭ на спутнике. Из рис. 4.11 тоже видно, при месячных интервалах времени нет явного соответствия между плотностями потоков ВэРЭ во внешнем радиационном поясе и наземных СДВ-возмущений, порождаемых РАВ.

Перечень почти всех календарных дат и временных интервалов, когда, произошли МщВ (за 1974-1992 гг.) приведены в работах [239, 247].

Временные интервалы трех стадий каждого из мощных аномальных возмущений указаны в Табл. 4.2. Времена тг-„сг., Tconst., Tdecr. есть время нарастания, время постоянства и время убывания возмущения. Из факта, что эти возмущения имеют имеют длительность от нескольких десятков минут до 8-9 ч, следует, что вторжением УРЭ иногда охвачены тысячи километров по долготе авроральной зоны. В са.мом деле, трудно предположить, что область ВРЭ "привязана" к нашей радиотрассе и перемещается несколько часов вместе с трассой под магнитосферой из-за вращения Земли.

Для большей части приведенных возмущений в Табл. 4.2 начальная стадия значительно короче, чем стадия восстановления.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Ременец, Георгий Федорович, 2004 год

1. Sommerfeld A. UЬег die Austreitung electromagnetiescher Wellen in der drahtlosen Telegraphie 11 Ann. Pliys. 1909. Bd. 28. S. 665-736.

2. Watson G. N. The diffraction of electric waves by the Earth // Proc. Roy. Soc. 1919. Vol. 95a. P. 546.

3. Фок В. А. Диффракция радиоволи вокруг земной поверхности. М., Л., 1946. 54 с.

4. Фок В. А. Проблемы дифракции и распространения электромагнитных волн. М., 1970. 518 с.

5. Краснушкин П. Е., Яблочкин Н. А. Теория распространения сверхдлинных волы. Изд. 2-ое. М.: ВЦ АН СССР, 1963. 94 с.

6. Макаров Г. И., Новиков В. В. Теория распространения волы // 1-я Всесоюзная школа-семинар по дифракции и распространению воли. Паланга, 1965. Москва-Харьков, 1968. С. 242-304,

7. Макаров Г. И., Новиков В. В., Рыбачек С. Т. Распространение электромагнитных волн над земной поверхностью. М.: Наука, 1991. 196 с.

8. Макаров Г. И., Новиков В. В., Рыбачек С. Т. Распространение радиоволн в волноводном канале Земля-ионосфера и в ионосфере. М.: Наука, 1993. "150 с.

9. Белоглазов М. И., Ременец Г. Ф. Распространение сверхдлинных радиоволн в высоких широтах. Л: Наука, 1982. 240 с.

10. Ременец Г. Ф., Белоглазов М. И. Отражательные свойства нижней полярной ионосферы, особенности возбуждения и распространения СДВ в высоких широтах (Обзор) // Изв. вузов. Радиофизика. 1985. Т. 28. № 12. С. 1491-1504.

11. Белоглазов М. И., Ременец Г. Ф. Нижняя ионосфера высоких широт и возможности диагностики условий распространения СДВ (Обзор) // Геомагнетизм и аэроном. 1990. Т. 30. № 5. С. 705-718.1. Литература к 1-ой главе

12. Ременец Г. Ф. Исследование ионизации средней атмосферы высоких широт высокоэнергичными релятивистскими и ультрарелятивистскими электронами по СДВ экспериментальным данным // Вестник С.-Петербург, ун-та. Серия 4. 2001.2di1. Вып. .3 {№ 20). С. 23-38.

13. Lastovicka J., Boska -J. // J. Atm. Terr. Phys. 1982. Vol. 44. No. 9. P. 793.

14. Мизун Ю. Г. Нижняя ионосфера высоких широт. Л.: Наука, 1983. 248 с.

15. Франк-Каменецкий А. В. В кн.: Труды Арктического и Антарктического НИИ. Л., 1980. № 366. С. 58.

16. Nielsen Е. // J. Geophys. Res. 1980. Vol. А85. No. 5. P. 2092.

17. Кузнецов С. H., Столповский В. Г. Релятивистские электроны в авроральной зоне // Космические исследования, 1978. Т. 16. Вып. 4. С. 539.

18. Чарахчьяи А. Н., Голеиков А. Е., Чарахчьян Т. Н. Случаи вторжения в стратосферу частиц внешнего радиационного пояса Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 1965. Т. 5. № 4. С. 757-759.

19. Гальпер А. М., Дмитренко В. В., Кириллов- Угрюмов В. Г. и др. // Изв АН СССР, сер. физ. 1970. Т. 34. № 11. С. 2275-2280.

20. Дмитренко В.В., Комаров В. Б., Тверской Б.А. Радиальная диффузия как механизм формирования стационарных потоков высокоэнергичных электронов в магнитосфере Земли // Космические исслед. 1993. Т. 31. Вып. 6. С. 83-86.

21. Baker D. N., Li X., Allen J. N. et al. Recurrent geomagnetic storms and relativistic electron enhancements in the outer magnetosphere: ISTR coordinated measurements // J. Geophys. Res. 1997. Vol. 102. No. A7. P. 14,141-14,148.

22. Pesnell W.D., Goldberg R. A., Jackman С. H. et al. A search of UARS data for ozone depletions caused by the the highly relativistic electron precipitation events of May 1992 // J. Geophys. Res. 1999. Vol. 104. No. Al. P. 165-175.

23. Collis P. N., Hargreaves J. K., Korth F. Auroral radio absorption as an indicator of magnetospheric electrons and of condition in the disturbed auroral D-region //J. Atmos. Terr. Phys. 1984, Vol. 46. No. 1. P. 21-38.

24. Callis L. В., Baker D. N. Blake J. B. el al. Precipitating relativistic electrons: their2J2long-term effect on stratospheric odd nitrogen levels //J. Geophys. Res. 1991. Vol. 96. No. D2. P. 2939-2976.

25. Хаякава С. Физика космических лучей. 1: Ядерно-физический аспект. Пер. с англ. Под ред. Иваненко И. П. М., 1973. с.

26. Белоглазова Г. П., Белоглазов М. И. // Геомагнетизм и аэроном. 1982. Т. 22. № 1. С. 56.

27. Ohshio Mitsuo. Ionospheric D-region disturbances caused by solar X-ray flares. -Tokio, 1978. 346 p.

28. Демыкин С. M., Кищук В. П. В кн.: VIII Межведомственный семинар по распространению километровых и более длинных волн радиоволн. Омск, 1982. С. 17.

29. Жулина Е. М., Кища П. В. В кн: Ионосферное прогнозирование. М., 1982. С. 178.

30. Tharne Е. V. Ionospheric profiles up to 160 km: A review of techniques and profiles. In: Methods of measurements and results of lower ionosphere structure. Berlin, 1974. P. 3-22.

31. Gardiner P. P., Pawsey H. L. Study of the ionospheric D-region using partial reflections // J. Atm. Terr. Phys. 1953. Vol. 3. No. 6. P. 321-344.

32. Belrose J. S. Radio wave probing of the ionosphere by the partial reflection of radio waves (from heights below 100 km) // J. Atm. Terr. Phys. 1970. Vol. 32. No. 4. P. 567-596.

33. Coyne T. N. R., Belrose .J. S. The effect of limited height resolution in the differential phase partial reflection experiment //J. Atm. Terr. Phys. 1976. Vol. 38. No. 12. P. 1333-1338.

34. Cohen D. J., Ferraro A. P. Modeling the D-region partial reflection experiment // Radio Sci. 1973. Vol. 8. No. 5. P. 459-465.

35. Беликович В. В., Бенедиктов Е. А., Вяхирев В. Д., Гончаров Н. П., Гришкевич Л. В. // Геомагнетизм и аэроном. 1983. Т. 2-3. № 2. С. 202.

36. Schlegel К., Brekke A, Hang A. -J. Atm. Terr. Phys. 1978. Vol. 40. No. 2. P. 205.

37. Belrose J. S., Iiewit L. W., Bunker R. In: The Polar Ionosphere and Magnitosphere Processes. N. Y., 1970. P. 285.

38. Kossey P. A., Turtle J. P., Pagliarulo R. P. et al. // Radio Science. 1983. Vol. 18.1. No. 6. P. 907.

39. Мисюра В. А., Гоков A. M., Дорохов В. Л. и др. В кн.: Космические исследования на Украине. Киев, 1980. № 14. С. 64.

40. Chakrabarty P., Meek С. Е., Chakrabarty D. К. et cd. // J. Atm. Terr. Phys., 1982. Vol. 44, No. 11. P. 957.

41. Hargreaves J. K., Brekke A. // J. Atm. Terr. Phys. 1981. Vol. 43. No. 10. P. 1093.

42. Rastogi P. K. // J. Atm. Terr. Phys. 1982. Vol. 44. No. 4. P. 313.

43. Писарева В. В., Рыжов В. А. Об использовании метода частичных отражений для исследования D -области // Изв. вузов. Радиофизика. 1973. Т. 16. № 10. С. 14901497.

44. Michael Jones R., Helmut Kapka. The sensitivity of D-region partial reflection to irregular composition // .J. Atm. Terr. Phys., 1978. Vol. 40. No. 6. P. 723-731.

45. Беликович В. В., Бенедиктов Е. А., Толмачева А. В., Бахметьева Н. В. Исследование ионосферы с помощью искусственных периодических неодиородностей. Нижний Новгород. 1999. 156 с.

46. StofFregen W., Delblom П., Omholt A. Some characteristics of the D-region ionization during auroral activity // J. Geophys. Res., 1960. Vol. 65. No. 6. P. 1699-1704,

47. Gregory J. B. Residual ionization in the polar lower ionosphere // J. Geophys. Res. 1962. Vol. 67. No. 10. P. 3829-3841.

48. Хог Арне. Электронная концентрация в области D в зоне полярных сияний в условиях спокойной ионосферы. В кн.: Распределение электрот-тов в верхней атмосфере. М., 1969. С. 76-80.

49. Thomas L. The lower ionosphere. // J. Atm. Terr. Phys. 1971. Vol. 33. No. 2. P. 157-196.

50. Бенедиктов E. А., Вяхирев В. Д., Гончаров Н. П. и др. Вариации электронной концентрации ^-области ионосферы // Изв. вузов. Радиофизика. 1978. Т. 21. № 3. С. 348-351.

51. Fejer J. A. The interaction of pulsed radio waves in the ionosphere //J. Atm. Terr. Phys. 1955. Vol. 7. No. 6. P. 322-332.

52. Ferraro A. .J., Lee H. S., Rowe J. N. et al. An experimental and theoretical study of the D-region. I. Midlatitude D-region electron density profiles from the radio wave interaction experiment // J. Atm. Terr. Phys. 1974. Vol. 36. No. 5. P. 741-754.

53. Брюнелли Б. E., Кочкин M. M., Пресняков И. П. и др. Метод некогереитиого рассеяния радиоволн. Л.: Наука, 1979. 187 с.

54. Trost Thomas P. Electron concentration in the E and D region at Arecibo // J. Geophys. Res. 1979. Vol. A84. No. 6. P. 2736-2742.

55. Reagon J. В., Watt Т. M. Simultaneous satellite and radar studies of the D region ionosphfcre during the intense solar particle events of August 1972 // J. Geophys. Res. "1976. Vol. 81. No. 25. P. 4579-4596.

56. Hargreaves J. K. //J. Atm. Terr. Phys. 1980. Vol. 42. No. 9/10. P. 783.

57. Fukuyama K. // J. Geophys. Res. 1981. Vol. A86. No. 11. P. 9152.

58. Ecklund W. L., Balsley В. B. // J. Geophys., Res. 1981. Vol. A86. No. 9. P. 7775.

59. Mathews J. D., Breakall J. K. // J. Atm. Terr. Phys. 1982. Vol. 44. No. 5. P. 441.

60. Foster J. C., Doupnik J. R., Stiles G. S. // Geophys. Res. Lett. 1980. Vol. 7. No. 11. P. 929.

61. Потехии Александр Павлович. Развитие радиофизических ,методов исследования верхней атмосферы Земли в .метровом и декаметров ом диапазонах воли. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора фпзико-математических иаук. Иркутск. 2002. 26 с.

62. Armstrong R. J., Folkestacl K., Troim J. A D region sunrize auroral rocket flight // J. Atm. Terr. Phys. 1970. Vol. 32. No. 9. P. 1505-1518.

63. Mechtly E. A. Accuracy of rocket measurements of lower ionosphere electron concentrations // Rad. Sci. 1974. Vol. 9. No. 3. P. 373-378.

64. Есперсен M., Хог А. Лэндмарк Б. Определение электронной концентрации и частоты соударений в арктической области D В кн.: Распределение электронов в верхней атмосфере. М., 1969. С. 38-41.

65. Derblom Н., Ladell L. D-region parameters at high latitudes obtained from rocket experiments // J. Atm. Terr. Phys. 1973. Vol. 35. No. 12. P. 2123-2130.

66. Ogawa Т., Mori H., Miyazaki S. Electron density and temperature profiles in the antarctic ionosphere observed by sounding rockets // J. of the Radio Res. Lab. 1978. Vol. 25. No. 116. P. 73-94.

67. Chakrabarty D.K., Chakrabarty P., Bjorn L. Some studies on the daytime D-region during polar cap absorption // J. Atm. Terr. Phys. 1977. Vol. 39. No. 1. P. 57-68.

68. Mechtly E. A., Smith L. G. Changes of lower ionosphere electron densities with solar zenith angle // Rad. Sci. 1970. Vol. 5. No. 12. P. 1407-1412.

69. Bennett F. D. G., Hall J. E., Dickinson P. H. G. D-region electron densities and collision frequencies from Faraday rotation and differential absorption measurements. // J. Atm. Terr. Phys. 1972. Vol. 34. No. 8. P. 1321-1336.

70. Mochtly E. A., Bowhill S. A., Smith L. G. Changes of lower Ionosphere electron concentrations with solar activity // J. Atm. Terr. Phys. 1972. Vol. 34. No. 11. P. 18991907.

71. Kohnlein W. Electron density models of the ionosphere // Rev. Geophys. Space Phys. 1978. Vol. 16. No. 3. P. 341-354.

72. Dickenson P. H. D., Bennett F. D. G. Diurnal variations in the D region during a storm after-effect // J.Atm. Terr. Phys. 1978. Vol. 40. No. 5. P. 549-558.

73. Suchy K. Definition and use of collision frequencies // Methods of measurements and results of ionosphere structure. Berlin, 1974. P. 23-33.

74. Часовитин Ю. К., Шутпкова, В. Б. // Геомагнетизм и аэроном. 1980. Т. 20. № 2. С. 267.

75. Каширин А. И., Хрюкни В. I1., Часовитин Ю. К. Щука Т. И. // Геомагнетизми аэроном. 1983. Т. 23. № 2. С. 218.

76. Fridrch М., Тогкаг К. М. // J. Atm. Terr. Phys. 1983. Vol. 45. No. 2/3. P. 127.

77. Белоглазов M. И., Забавина И. H. // Геомагнетизм и аэроном. 1982. Т. 22. С. 319.

78. Белоглазов М. EL, Забавина И. Н. // Геомагнетизм и аэроном. 1982. Т. 22. № 3. С. 492.

79. OfFerman D. An integrated GBR compain for the study of the D-region winter anomaly in western Europe 1975/76 // J. Atm. Terr. Phys. 1979. Vol. 41. No. 10/11. P. 1047-1050.

80. Купицен В. E., Терещенко E. Д. Томография ионосферы. М., 1991. с.

81. McNamara L. P. Ionospheric D-region profile data base. A collection of computer-accessible experimental profiles of the D and lower E regions. World Data Cent. A Solar-Terr. Phys. Rept. 1978. No. 67. 30 p.

82. Жулина E. M., Юшина Т. Г. Аналитическое представление высокоширотных Ne(h) профилей в нижней ионосфере. В кн.: Диагностика и моделирование ионосферных возмущений. М., 1978. С. 222-225.

83. Sechrist С. F. Jr. Theoretical models of the D-region. //J. Atm.Terr. Phys. 1972. Vol. 34. No. 10. P. 1565-1590.

84. Mitra. A. P. D-region in disturbed conditions, including flares and energetic particles // J. Atm. Terr. Phys. 1975. Vol. 37. No. 6/7. P. 895-914.

85. Белоглазов M. И., Белоглазова Г. П. // Геомагнетизм и аэроном. 1984. Vol. 24. № 6. С. 1013.

86. Kikachi Т., Oachi С. // World Data Center A. Solar-Terr. Phys. Rep. UAG-83. 1982. P. .367.

87. Демыкин С. M., Кашпар Ю. В., Кищук В. П. и др. В кн.: XIV Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. Л., 1984. Ч. I. С. 284.

88. Kikuchi Takashy, Evans D. S. // J. Radio Res. Lab. 1982. Vol. 29. No. 128. P. 183.

89. Kikuchi Takashy, Evans D. S. // J. Geophys, Res. 1983. Vol. ASS. No. 2. P. 871.

90. Lewis E. A., Rasmussen J. E., Kossev P. A. // J. Geophys. Res. 1973. Vol. A78. No. 19. P. 3903.

91. Rasmussen J. E., Kossey P. A., Lewis E. A. // J. Geophys. Res. 1980. Vol. ASS.1. No. 6. P. 3037.

92. Ременец Г. Ф. В кн.: Проблемы дифракции и распространения воли. Л., 1974. Вып. 13. С. 3.

93. Кашпар Ю. В., Кищук В. П., Никитин А. А. и др. В кн.: XII Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. М., 1978. Ч. 1. С. 191.

94. Field Е: С., Warren R, Е., Warber С. R. // Radio Science. 1983. Vol. 18. No. 3. P. 452.

95. Кашпар Ю. В, Орлов А. Б., Шимкин О. Я. и др. В кн.: XII Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. М., 1978. Ч. 1. С. 189.

96. Backus G., Gilbert .J. // Phil. Trans. Roy. Soc. London, 1970. Vol. A266. P. 123.

97. Helms W. J. // Radio Science. 1978. Vol. 13. No. 5. P. 853.

98. Shellman E. C. // Radio Science. 1970. Vol. 5. No. 8/9. P. 1127.

99. Masayoshi Mambo, Isamu Nagano, Kiyomi Nakamura et al. // Radio Science, 1983. Vol. 18. No. 1. P. 119.

100. Tkalcevic S. 11 J. Atm. Terr. Phys. 1983. Vol. 45. No. 6. P. 353.

101. Ременец Г. Ф. В кн.: Распространение километровых и более длинных радиоволн. Хабаровск, 1983. С. 16.

102. Белоглазов М. И., Белоглазова, Г. П., Забавина И. Н. и др. В кн.: Распространение радиоволн километрового диапазона. Апатиты: КФ АН СССР, 1987. С. 12.

103. Araki Т., Sato N., Fujii R. et al. 11 Memoirs Nat. Inst. Polar Res. 1986. Vol. 42. P. 45.

104. Araki Т., Sato N., Fujii R., Kikuchi T. // Memoirs Nat. Inst. Polar Res. 1987. Vol. 47. P. 109.

105. Белоглазов M. И., Белоглазова Г. П. В кн.: Распространение радиоволн километрового диапазона. Апатиты: КФ АН СССР, 1987. С. 15.- 110. Tsuruda К., Ikeda М. // J. Geophys. Res. 1979. Vol. А84, No. 9. P. 5325.

106. Tsuruda K,., Machida S., Terasawa T. et al. // J. Geophys. Res., 1982. Vol. A87. No. 2. P. 742.

107. Kintner P. M., Britain R., Kelley M. C. et al. 11 J. Geophys. Res. 1983. V. ASS. No. 9. P. 7065.

108. Inan U. S., Helliwell R, A. // Geophys. Res. Lett. 1982. Vol. 9. No. 9. P. 917.

109. Neubert Т., Ungstrup E., Bahnsen A. // J Geophys. Res., 1983. Vol. ASS. No. 5. P. 4015.

110. Molchanov 0. A., Maltseva О A., Titova E. E. el al. // Adv. Space Res. 1982. Vol. 2. No. 10. P. 227.

111. Титова E. E., Ди В. И., Юров В. Е. и др. // Препринт ПГИ КФ АН СССР № 83-6-25. Апатиты, 1983.

112. Bell Т. F. .James Н. G., Inan U. S. et al. 11 J. Geophys. Res. 1983. Vol. ASS. No. 6. P. 4813.

113. Молчанов О. А. В кн.: Низкочастотные излучения в ионосфере и магнитосфере Земли. Апатиты: КФ АН СССР, 1981. С. 16.

114. Рапопорт В. О. В кн.: Эффекты искусственного воздействия мощным радиоизлучением. М., 198-3. С. 131. '

115. Ларин В. Ф., Смирнов В. С., Васильев А. Н. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 1984. Т. 27. № 1. С. 104.

116. Васильев А. Н., Капустин И. Н., Логинов Г. А. и др. В кн.: Исследование ионосферы и магнитосферы методом активного воздействия. Апатиты: КФ АН СССР, 1977. С. 7.

117. Stubbe Р., Корка Н. // J. Geophys. Res. 1981. Vol. Д86. No. 11. P. 9073.

118. Stubbe P., Корка H., Rietveld M. T. et al. // J. Atm. Terr. Phys. 1982. Vol. 44. No. 12.

119. Котик Д. С., Митяков С. М., Поляков С. В. и др. // Препринт ИПФ АН СССР. № 73. Горький, 1983.

120. Cannon P. S. // J. Atm. Terr. Phys. 1982. Vol. 44. No. 10. P. 819.

121. Беляев П. П., Котик Д. С., Митяков С. Н. и др. // Изв. вузов. Радиофизика. 1987. Т. 30. С. 248.

122. Арыков А. А., Белоглазов М. И., Васильев А. Н. и др. Физика авроральных явлений. Л.: Наука, 1988. 264 с.

123. Котик Д. С., Мироненко Л. Ф., Митяков С. Н. и др. В кн.: Модификация ионосферы мощным радиоизлучением. М.: Наука., 1986. С. 91.

124. Bar г R., Rietveld М. Т., Stubbe P. el al. // Radio Sci. 1987. Vol. 22. P. 107-3.

125. Ban- R., Stubbe P., Rietveld M. T. et al. //J. Geophys. Res. 1986. Vol. 91. P. 4451.

126. Rietveld M. Т., Mauelshagen H.-P., Stubbe P. el al. 11 J. Geophys. Res. 1987. Vol. 92. P. 8707.

127. Cannon P. S. // J. Atmos. Terr. Phys. 1982. Vol. 44. P. 831.

128. Бабичеико A. M., Клаии Б. И., Котик Д. С. и др. // ДАН СССР, 1984. Vol. 276. № 4. С. 840.

129. Котик Д. С., Рапопорт В. О., Поляков С. В. и др. В кн.: Низкочастотные излученияв магнитосфере Земли. М.: ИЗМИР АН, 1986. С. 85.

130. Гоков А. М., Мартыненко С. И., Мисюра В. A. v, др. // Геомагнетизм и аэрономия, 1982. Т. 22. С. 748.

131. Holt О., Brekke A., Hansen Т. et al. 11 J. Atmos. Terr. Phys. 1985. Vol. 47. P. 537.

132. Barr R., Rietveld M. Т., Stubbe P. el al. // J. Geophys. Res. 1985. Vol. 90. P. 2881.

133. Imhof W. L., Reagan J. В., Voss H. D. et al. // Geophys. Res. Lett. 1983. V. 10. No. 8. P. 615.

134. Goldberg R. A., Curtis S. A., Barcus J. R. et al. 11 Science, 1983. Vol. 219. No. 4590. P. 1324,

135. Bering E. A., Rosenberg T. J., Benbrook J. R. et al. 11 J. Geophys. Res., 1980. V. A85. No. 1. P. 55.

136. Коврижкин P. А., Могилевский M. M., Молчанов О. M. и др. // Письма в ЖЭТФ. 1984. Т. .39. № 5. С. 193.

137. Holzworth R. Н., Koons Н. С. // J. Geophys. Res. 1981. Vol. А86. No. 2. P. 853.

138. Shavvhan S. D., Murphy G. В., Banks P. M. el al. 11 Radio Science. 1984. Vol. 19. P. 471.

139. Марков Г. А. Активные плазменные КНЧ-ОНЧ антенны в ионосфере Земли. В кн.: Труды XII Всероссийской школы-конференции по дифракции и распространению радиоволи. Том 1. М., 2001. С. 149-157.

140. Баддеи К. Дж. Магиито-иоиная теория. В кн.: Геофизика. М., 1964. С. 56135.

141. Grain С. M., Booker Н. G. The effects of ions on low frequency and very low frequency propagation in an abnormally ionized atmosphere // .J.Geophys. Res. 1964. V. 69. No. 21. P. 471.3-4716.

142. Field E. C., Engel R. D. The detection of daytime nuclear bursts below 150 km by prompt VLF phase anomalies. // Proceed. IEEE. 1965. Vol. 53. No. 12. P. 2009-2017.

143. Кириллов В.В. Области, существенные при отражении электромагнитных волн от неоднородных проводящих слоев. В кн.: Проблемы дифракции и распространения волы. - Л., 1978. Вып. 16. С. 99-119.

144. Grain С. М. Ionospheric probing with long wavelength radio waves // .. Atm. Terr. Phys. 1970. Vol. 32. No. 4. P. 551-566.

145. Field E. G. Propagation of ELF waves under normal and naturally disturbed conditions // J. Geophys. Res., Space Phys. 1969. Vol. 74. No. 14. P. 3639-3650.

146. Wieder B. Transmission of VLP radio waves through the ionosphere // Radio Sci. 1967. Vol. 2. No. 7. P. 595-605.

147. Wait J. R., Walters L. C. Reflection of VLP radio waves from an inhomogeneous ionosphere. 2. Perturbed exponential model. // J. Res. Nat. Bur. Stand. 1963. Vol. 67D. No. 5. P. 519-523.

148. Орлов А. В., Уваров A. H. О возможности послойного определения электронной концентрации в дневной нижней ионосфере по экспериментальным данным о СДВ-полях. В кн.: Проблемы дифракции и распространения радиоволи. Л., 1975. Вып. 14. С. 96-109.

149. Piggott W. R., Pitteway М. L. V., Thrane Е. V. The numerical calculation of wave-fields, reflection coefficients and polarization for long radio waves in the lower ionosphere. II // Philos. Trans. Roy.Soc. London, 1965. Vol. 257A. P. 243-271.

150. Barron D. W., Budden K. G. The numerical solution of differential equations governing the reflection of long radio wa.ves from the ionosphere. Ill // Proc.Roy.Soc. -London, 1959. Vol. A249. No. 1258. P. 387-401.

151. Belrose J. S., Segal B. On the interpretation of CW propagation data for long radio waves. In: Methods of measurements and results of lower ionosphere structure. -Berlin, 1974, P. 77-117.

152. Kossey P. A., Rasmussen J. E., Lewis E. A. VLF pulse ionosounder measurementsof the reflection properties of the lower ionosphere. In: Methods of measurements and results of lower ionosphere structure. Berlin, 1974. P. 133-138.

153. Краснушкин П. E. Проблема распространения длинных и сверхдлинных радиоволи вокруг Земли и нижние слои ионосферы (С, Д, Е) в свете теории информации // ДАН СССР. 1961. Т. 139. № 1. С. 67-70.

154. Орлов А. Б., Азарнин Г. В. Основные закономерности распространения сигналов СДВ-диапазона в волиоводном канале Земпя-ионосфера (обзор экспериментальных работ). В кн.: Проблемы дифракции и распространения волн. Л., 1970. Вып. 10. С. 3-107.

155. Deeks D. С. D-region electron distributions in middle latitudes deduced from the reflection of long radio waves // Proc. Roy. Soc. London, 1966. Vol. A291. No. 1426. P. 413-437.

156. Shellman С. H. Electron density distributions in the lower ionosphere with associated error limits derived from VLF and LF sounding data // Racl. Sci. 1970. Vol. 5. No. 8/9. P. 1127-1135.

157. Bailey E. C., Jones Т. B. The accuracy and resolution of model ionosphere derived from VLF propagation parameters //J. Atm. Terr. Phys. 1974. Vol. 36. No. 6. P. 1059-1069.

158. Рыбачек С. Т. О влиянии существенной области ионосферного слоя на характеристики распространения СДВ // Изв. вузов. Радиофизика. 1972. Т. 15. № 9. С. 1300-1303.

159. Азарнин Г. В., Орлов А. Б. Модели дневной нижней ионосферы для прогнозирования СДВ-полей // Геомагнетизм и аэроном. 1976. Т. 16. № 3. С. 454-461.

160. Backus С. Е., Gilbert .J. P. Numerical applications of a formalism for geophysical inverse problems // Geophys. ,1. R. Astr. Soc. 1967. Vol. 13. No. 1-3. P. 247-276.

161. Backus G., Gilbert J. P. Uniqueness in the iversion of inaccurate gross earth data

162. Phil. Trans. Roy. Soc. London, 1970. Vol. A266. P. 123-192.

163. Краснушкин П. E., Князева Т. А. Суточные, сезонные и 11-летние изменения профиля электронной концентрации нижней ионосферы // Геомагнетизм и аэрономия, 1970. Т. 10. № 6. С. 993-1002.

164. Bain VV. С., May В. R. D-region electron-density distribution from propagation data // Proc. IEE. 1967. Vol. 114. No. 11. P. 1593-1597.

165. Bain VV. C., Harrison M. D. Model ionosphere for D-region at summer noon during sunspot maximum // Proc. IEE. 1972. Vol. 119. No. 7. P. 790-796.

166. Краснушкин П. E., Федоров E. H. Определение профиля электронной концентрации нижней ионосферы по наземным полям радиоволн с учетом возможного провала ионизации // Геомагнетизм и аэрономия. 1974. Т. 14. № 6. С. 894-1002.

167. Bremer J., Singer W. Diurnal, seasonal and solar-cycle variations of electron densities in the ionospheric D- and E-regions. J. Atm. Terr. Phys. 1977. Vol. 39. No. 1. P. 25-34.

168. Thomas L., Harrison M. D. The electron density distributions in the D-regions during the night and presunrize period // J. Atm. Terr. Phys. 1970. Vol. 32. No. 1. P. 1-14.

169. Rinnert K. Electron density profiles in the lower ionosphere deduced from long path LVF wave propagation // Radio Sci. 1973. Vol. 8. No. 10. P. 829-836.

170. Schafer J. The diurnal variation of the electron density of the midlatitude ionospheric D-region deduced from VLF-measurements // .J. Geophys. 1977. Vol. 42. No. 4. P. 361-372.1. Литература ко 2-ой главе

171. Ременец Г. Ф. О некоторых особенностях распространения сверхдлиниых волн ночью. В кн.: X Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. Тез. докл. Секция "1. М.:.Наука, 1972. С. 178-182.

172. Troger U. Phase instability in connection with polarization variations. In: Phaseand frequency instabilities in electromagnetic wave propagation. AGARD Conf. Proc. 33. 1970. P. 97-102.

173. Svennesson J. Polarization measurements of frequency stabilized VLF signals. -"Kiruna Geophys, Observ. Rep.", 1971. No. 716. P. 1-32.

174. Леонов В. И., Г.Ф. Ременец, О. Я. Шимкин. Экспериментальная регистрация ТЕ- компонент С'ДВ-полей в дальней зоне // X Всесоюзная конференция по распространению радиоволн. Тезисы докладов. Секция 1. М.: Наука, 1972. С. 231-234.

175. Ременец Г. Ф., Леонов В. И. Физическая интерпретация суточного хода ТМ- и ТЕ-компонент СДВ-поля в дальней зоне // Изв. вузов. Радиофизика, 1973. Т. 16. № 2. С. 181-187.

176. Crombie D. D. // J. Res. NBS, 1964. Vol. 68D. No. 1. P. 27.

177. Рыбачек С. Т. Учет неоднородности ионосферы в задаче о распространении СДВ в волноводном канале Земля ионосфера // Проблемы дифракции и распространения волы. Вып. 8. - Л.: ЛГУ, 1968. С. 152-164.

178. Ременец Г. Ф. Характеристики распространения нормальных волн для нескольких моделей ночных приземных волноводов // Геомагнетизм и аэрономия. 1973. Т. 13. № 5. С. 857-865.

179. Леонов В. И., Ременец Г. Ф. Регистрация горизонтальной поляризации СДВ-полей в дальней зоне и свойства нижней ионосферы В кн.: Физика ионосферы. М.: Наука, 1976. С. 36-37.

180. Ременец Г. Ф., Леонов В. И. Анализ суточных вариаций основной и вторичной компонент СДВ-поля станции NDT в Петропавловске-Камчатском // Проблемы дифракции и распространения волн. Вып. 16. Л.: ЛГУ, 1978. С. 194-208.

181. Bickel .J. Е., Forguson J. A., Stanley G. Y. Experimental observation of magnetic field effects on VLF propagation at night // Radio Sci. 1970. Vol. 5. No. I. P. 19-26.

182. Белоглазов M. И., Ременец Г. Ф. Экспериментальная оценка, суточных вариаций вторичной компоненты СДВ-сигнала на авроральной трассе В кн.: Физикаполярной ионосферы. Л.: Наука, 1982. С. 110-119.

183. Белоглазов М. И., Белоглазова Г. П., Капустин И. Н. Аппаратура для фазо-амплптудыых измерений СДВ-сигналов.- В кн.: РИПОРТ, 1975. ВИМИ. № 8. Реф. № 3-4188.

184. Ремеиец Г. Ф., Лещенко В. С. Двухнедельное возмущение отражательных свойств нижней ионосферы после начала сильной магнитной бури 27 августа 1978 г. // Геомагнетизм и аэрономия. 1983. Т. 23. № 6. С. 935-939.

185. Безродный В. П., Блиох П. В., Шубова Р. С., Шульга В. Ф., Ямпольский Ю. М. // Изв. вузов. Радиофизика. 1974. Т. 17. С. 1671.

186. Belrose J.S. In: Propagation of radio waves at frequencies below 300 kc/s. N. Y., 1963. P. 149.

187. Burgess В., Jones Т. B. // IEE. 1975. Vol. 45. P. 47.

188. Oksman .J., Wagner С. V., Kaila K., Lauter E.-A. // Planet. Space Sci. 1981. Vol. 29. P. 405.

189. Geophys. Res., 1977. Vol. 82. P. 1519.

190. Осадчий А. Ф., Ременец Г. Ф., Хованский К. Ii., Ямпольский Ю. М. В кн.: VIII Межведомств, семинар по распространению километровых и более длинных волн (тезисы докладов). Омск, 1982. С. 20.

191. Solar-geophys. Data Promt Reports. Boulder, 1978. No. 410. Part 1; No. 411. •Parti.

192. Гюннинен Э. M., Забавила И. Ii. В. кн.: Проблемы дифракции и распространения волн. Вып. 5. Л.: Изд-во ЛГУ, 1966. С. 5.

193. Гюннинен Э. М., Макаров Г. И., Новиков В. В., Рыбачек С. Т. В кн.: Проблемы дифракции и распространения волн. Вып. 3. Л.: Изд-во ЛГУ, 1964. С. 5.201. 1978 Межведомств, комиссии единой службы времени при Госстандарте СССР. М.: 1977.

194. Ременец Г.Ф., Хидекель В. А. Нетрадиционное "трехлучевое" описание распространения длинных воли в переходных условиях деиь-иочь // Изв. вузов. Радио-'физика, 1986. Т. 29. С. 497-499.

195. Осадчий А. Ф., Ременец Г. Ф. В кн.: XIII Всесоюзная конференция по распространению радиоволн, Горький, июнь 1981 г. Часть 2. М.: Наука. 1981. С. 294-296.1. Литература к 3-ей главе

196. Краснушкин П. Е., Байбулатов Р. Б. // ДАН СССР, 1969. Т. 188. С. 2.

197. Галюк 10.П., Иванов В.И. // Проблемы дифракции и распространения волы. Л.: ЛГУ, 1978. Вып. 16. С. 148.

198. Ременец Г. Ф., Белоглазов М. И. О динамике нижней ионосферы во время авроральных возмущений по СДВ-данным // Геомагнетизм и аэрономия. 1982. Т. 22. № 2. С. 205-210.

199. Новиков В. В. В кн.: Проблемы дифракции и распространения волы. Вып. 1. Л.: ЛГУ, 1962. С. 116.

200. Гаврилова Н. С., Кириллов В. В. В кн.: Проблемы дифракции и распространения волн. Вып. 5. Л.: ЛГУ, 1966. С. 31.

201. Белоглазов М. И. // Геомагнетизм и аэрономия. 1978. Т. 18. С. 85.

202. Wait J. R., Walters L. С. // J. Res. Nat. Bur. Standarts, 1963. V. 67D. P. 519.

203. Ременец Г. Ф., Белоглазов М. И., Тамкуи Л. Г. Модифицированный метод анализа СДВ-аномалий и динамика нижней кромки ионосферы во время ППШ // Геомагнетизм и аэрономия. '1989. Т. 29. № 1. С. 45-50.

204. Ременец Г.Ф., Белоглазов М.И. Предварительный анализ динамики отражательных свойств нижней ионосферы на заходе Солнца для авроральной трассы (по СДВ данным) // Геомагнетизм и аэрономия. 1985. Т. 25. № 1. С. 69-72.

205. Белоглазов М. И., Забавина И. П. // Геомагнетизм и аэрономия. 1982. Т. 22. С. 492.

206. Bickel J. Е., Ferguson J. A., Stanley G. V. // Radio Sci., 1970. V. 5. P. 19.

207. Remenets G. F., Beloglazov M. I. Dynamics of an auroral low ionospheric fringe at geophysical disturbances on 29 September 1989 // Planet. Space Sci. 1992. Vol. 40. P. 1101-1108.

208. Ременец Г. Ф. Динамика нижней кромки ионосферы во время геофизических возмущений 29 сентября 1989 г. // Проблемы дифракции и распространения волн. Вып. 26 СПб.: Изд-во СПбГУ, 1994. С. 80-102.

209. Вспышка космических лучей 16 февраля 1984. Якутск, 1986. 10 с.

210. Hanser F. A. Sellers В. World Data Center A for solar-terrestrial physics, (JAG-96. July 1987. Boulder, USA. P. 106.

211. Barcus J. R., Hudnut K. D., Stauning P. et al. // J. Atmos. Terr. Phys. 1986. V. 48. P. .375.

212. Hargreaves J. K., Ranta H., Ranta A. and et al. •// Planet. Space Sci., 1987. V. 35. P. 947.

213. Ременец Г. Ф. Два типа частотных зависимостей ТМ и Т^-нормальных волн в окрестности точки вырождения // Проблемы дифракции и распространения волн. Вып. 12. Л.: ЛГУ, 1973. С. 211.

214. Solar Geophysikal Data Prompt Report. Boulder, Colorado, 1989. October. No. 542. Part 1.

215. Remenets G. F. Unique ground VLF monitoring of relativistic electron precipitations. In: "Problems of Geospace", Eds. M. I. Pudovkin, B. P. Besser, W. Riedler and A. M. Lyatskaya Austria, Vienna: Austrian Academy Sci. Press, 1997. P. 273-278.

216. Фейнберг E. Л. Распостранение радиоволн вдоль земной поверхности. М.: АН СССР, 1961. 546 с.

217. Ременец Г. Ф. Исследование динамики аномальной ионизации верхней атмосферы высоких широт по СДВ-зкспериментальным данным // Космическая радиофизика,. Приложение к журналу "Электромагнитные волны и электронные системы".

218. М., 1998. Вып. 3. С. 33-43.

219. Solar-Geophys. Data. Boulder, Colorado, 1989. Part 1. No. 545. P. 89.

220. Remenets G. F., Bondarenko V. V. Numerical analysis of the ionized atmosphere caused by the ultrarelativistic electron precipitations. In: 4-th International Conference "Problems of Geocosmos". Book of abstracts. Saint-Petersburg, 2002. P. 59.

221. Ременец Г. Ф. Аномальные явления высокоширотных высыпаний ультрарелятивистских электронов. В кн.: Активные процессы на Солнце и звездах. Тезисы конференции стран СНГ и Прибалтики. С.-Петербург, 1-6 июля 2002 г. С.Петербург, 2002. С. 39.

222. Hollingworth J. The Prpagation of Radio Waves // .J. Inst. Electric. Ings., 1926. V. 64. P. 579. •

223. Kubyshkina and et al. Vienna (Austria), 1999. P. 275-281.

224. An addition to this publication is in: Physics of Auroral Phenomena. Proceedings of the 25th Annual Apatity Seminar. Препринт Полярного геофизического инст. РАН: PGI-02-03-113. Apatity, 2002. P. 166.

225. Гюннинен Э. М., Забавина И. Н.'Распространение длинных радиоволн и неоднородная ионосфера В кн.: Проблемы дифракции и распространения волн. Вып. 7. Под ред. Гюниинена Э. М. Л., 1968. С. 142-151.

226. Белоглазов М. И., Ременец Г. Ф., Немиров В. П. Обратная СДВ-задача в случае нескольких вторжений релятивистских электронов в верхнюю атмосферу в 1986 г. В кн.: Дифракция и распространение волн. Вып. 28. Ред. Жевелев В. В. -СПб., 1998. С. 78-82.

227. Beloglazov M. I., Remenets G. F., Nemirov V. P. Upper atmosphere ionization by the EEPs in 1985-86 and VLF inverse problem // Physics of Auroral Phenomena.

228. Prceedings of the 22nd Annual Apatity Seminar. Препринт Полярного геофизического инст. РАН: PGI-99-01-107. Apatity, 1999. P. 121.

229. Baker D. N., Goldberg R. A., Herrero F. A. et al. Satellite and rocket studies of relativistic electrons and their influence on the middle atmosphere // J. Atmos. Terr. Phys., 1993. Vol. 55. No. 13. P. 1619-1628.

230. Белоглазов М. И., Немиров В. П., Ременец Г. Ф. Обратная СДВ- задача в случае нескольких вторжений релятивистских электронов в атмосферу в 1986 году. В кн.: Региональная 23-ья конференция по распространению радиоволн. СПб.: РАН, 1997. С. 33.

231. Немиров В. П., Ременец Г. Ф. Ионизация верхней атмосферы релятивистскими электронами и обратная СДВ-задача. В кн.: Труды 11 всероссийской школы-конференции по дифракции и распространению радиоволн. М.: МГУ, 1998. С. 2-37.

232. Белоглазов М. И., Немиров В. П., Ременец Г. Ф. Количественный анализ различных типов аномальных СДВ возмущений. В кн.: Региональная 4-ая конференция по распространению радиоволн. С.-Петербург, РАН, 1998. С. 25.

233. Beloglazov M.I., Remenets G.F. Unique ground VLF monitoring of the rela-tivistic electron precipitations. В кн.: Физика авроральных явлений. 20-ый ежегодный Апатитский семинар. Тезисы докладов. Мурм. обл., Апатиты: РАН, 1997. С. 28.

234. Ременец Г. Ф. Уникалность СДВ-метода по регистрации вторжений релятивистских электронов в авроральную атмосферу. В кн.: Региональная 23-ья конференция по распространению радиоволн. СПб.: РАН, 1997. С. 47.

235. Remenets G. F., Bondarenko V. V. Numerical analysis of the ionized atmosphere caused by the ultrarelativistic electron precipitations. In: 4-th International Conference "Problems of Geocosmos". Book of abstracts. Saint-Petersburg, 2002. P. 59.

236. Baker D.N., Goldberg R.A., Herrero F.A. et al. Satellite and Rocket Studies of Relativistic Electrons and Their Influence on the Middle Atmosphere. // J. Atmos. Terr. Phys., 1993. Vol. 55, No. 13. P. 1619-1628.

237. Roldugin V. С., M. I. Beloglazov, G. F. Remenets. Total ozone decrease in the Arctic after REP events // Annales Geophysicae, 2000. Vol. 18. No. 3. P. 332-336.