Solnechno-Zemnaya Fizika Solnechno-Zemnaya Fizika Солнечно-земная физика 2712-9640 103594 10.12737/szf-113202510 ДВАДЦАТАЯ ЕЖЕГОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ФИЗИКА ПЛАЗМЫ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ», 10–14 ФЕВРАЛЯ 2025 Г., ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАН, МОСКВА, РОССИЯ 20TH ANNUAL CONFERENCE “PLASMA PHYSICS IN THE SOLAR SYSTEM”. FEBRUARY 10–14, 2025, SPACE RESEARCH INSTITUTE RAS, MOSCOW, RUSSIA ДВАДЦАТАЯ ЕЖЕГОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ФИЗИКА ПЛАЗМЫ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ», 10–14 ФЕВРАЛЯ 2025 Г., ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАН, МОСКВА, РОССИЯ Ionosphere response to the impact of an extraordinary radio wave when located at a frequency close to the heating frequency Отклик ионосферы на воздействие на нее необыкновенной радиоволной при зондировании возмущенной области на частоте, близкой к нагревной Бахметьева Наталия Владимировна Bahmetieva Nataliya Vladimirovna nv_bakhm@nirfi.unn.ru

доктор физико-математических наук;

doctor of physical and mathematical sciences;

 Григорьев Геннадий Иванович Grigoriev Gennadiy Ivanovich grig19@list.ru Жемяков Илья Николаевич Zhemyakov Ilia Nikolaevich ilia.zhem@yandex.ru Калинина Елена Евгеньевна Kalinina Elena Evgenevna kalinina@nirfi.unn.ru Лисов Александр Александрович Lisov Aleksander Aleksandrovich lisov@nirfi.unn.ru Научно-исследовательский радиофизический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского Нижний Новгород Россия Radiophysical Research Institute Lobachevsky State University Nizhny Novgorod Russian Federation Научно-исследовательский радиофизический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского Нижний Новгород Россия Radiophysical Research Institute Lobachevsky State University Nizhny Novgorod Russian Federation Научно-исследовательский радиофизический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского Нижний Новгород Россия Radiophysical Research Institute Lobachevsky State University Nizhny Novgorod Russian Federation Научно-исследовательский радиофизический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского Нижний Новгород Россия Radiophysical Research Institute Lobachevsky State University Nizhny Novgorod Russian Federation Научно-исследовательский радиофизический институт Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского Нижний Новгород Россия Radiophysical Research Institute Lobachevsky State University Nizhny Novgorod Russian Federation 22 09 2025 22 09 2025 11 3 88 99 21 03 2025 18 06 2025 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/103594/view

В работе представлены результаты экспериментов по воздействию на ионосферу Земли мощным высокочастотным радиоизлучением среднеширотного нагревного стенда СУРА (56.1° N, 46.1° E). Возмущение в ионосфере создавалось радиоволной необыкновенной поляризации в условиях, когда обыкновенная компонента мощной волны не отражалась ионосферой. Зондирование возмущенной области осуществлялось пробной радиоволной той же поляризации на частоте выше частоты нагрева на 228–400 кГц. Во время воздействия на ионосферу с высоты отражения мощной радиоволны принимался слабый рассеянный сигнал с амплитудой на 40–60 дБ ниже амплитуды сигнала зеркального отражения от F-области. Это означает, что искусственное возмущение плотности плазмы происходило в области отражения мощной радиоволны необыкновенной поляризации. Обсуждаются возможные причины возникновения возмущения.

The paper presents the results of experiments on the impact of powerful high-frequency radio emission from the SURA mid-latitude heating facility (56.1° N, 46.1° E) on Earth's ionosphere. The disturbance in the ionosphere was created by a radio wave of extraordinary polarization under conditions when the ordinary component of the powerful wave was not reflected by the ionosphere. The sounding of the disturbed region was carried out with a probe radio wave of the same polarization at a frequency higher than the heating frequency by 228–400 kHz. During the impact on the ionosphere, a weak scattered signal with an amplitude 40–60 dB lower than the amplitude of the specular reflection signal from the F-region was received from the height of reflection of the powerful radio wave. This means that the artificial disturbance of the plasma density occurred in the region of reflection of the powerful radio wave of extraordinary polarization. Possible causes of the disturbance are discussed.

 ионосфера плазма высокочастотный нагрев зондирование пробными радиоволнами рассеяние искусственные периодические неоднородности нагревный стенд СУРА ionosphere plasma high-frequency heating sounding with a probe radio wave artificial periodic irregularities SURA heating facility Работа выполнена при поддержке РНФ в рамках гранта № 25-27-00031 The work was financially supported by RSF (Grant No. 25-27-00031)

Бахметьева Н.В., Беликович В.В. Воздействие на ионосферу Земли мощным коротковолновым радиоизлучением: искусственные периодические неоднородности и спорадический слой Е. Изв. вузов. Радиофизика. 2007, т. 50, № 8, с. 695–708. Bakhmet’eva N.V., Belikovich V.V. Results of studying the sporadic E layer by the method of resonant scattering of radio waves by artificial periodic inhomogeneities of the ionospheric plasma. Radiophysics and Quantum Electronics. 2008, vol. 51, no. 11, pp. 862–873. DOI: 10.1007/s11141-009-9092-4. Бахметьева Н.В., Беликович В.В. Результаты исследований спорадического слоя Е методом резонансного рассеяния радиоволн на искусственных периодических неоднородностях ионосферной плазмы. Изв. вузов. Радиофизика. 2008, т. 51, № 11, с. 956–969. Bakhmetieva N.V., Grigoriev G.I. Study of the mesosphere and lower thermosphere by the method of creating artificial periodic irregularities of the ionospheric plasma. Atmosphere. 2022, vol. 13, no. 9, p. 1346. DOI: 10.3390/atmos13091346. Бахметьева Н.В., Беликович В.В., Каган Л.М., Понятов А.А. Заходно-восходные характеристики спорадических слоев ионизации в нижней ионосфере, наблюдаемые методом резонансного рассеяния радиоволн на искусственных периодических неоднородностях ионосферной плазмы. Изв. вузов. Радиофизика. 2005, т. 48, № 1, с. 16–32. Bakhmet’eva N.V., Belikovich V.V., Kagan L.M., Ponyatov A.A. Sunset-sunrise characteristics of sporadic layers of ionization in the lower ionosphere observed by the method of resonance scattering of radio waves from artificial periodic inhomogeneities of the ionospheric plasma. Radiophysics and Quantum Electronics. 2005, vol. 48, no. 1, pp. 14–28. Бахметьева Н.В., Григорьев Г.И., Жемяков И.Н. и др. Особенности нижней ионосферы Земли во время затмений Солнца и в заходно-восходные часы по измерениям методом ИПН вблизи Нижнего Новгорода. Солнечно-земная физика. 2024, т. 10, № 3, с. 129–145. DOI: 10.12737/szf-103202414 / Bakhmetieva N.V., Grigoriev G.I., Zhemyakov I.N., et al. Features of Earth’s lower ionosphere during solar eclipse and sunset and sunrise hours according to measurements by the API method near Nizhny Novgorod. Sol.-Terr. Phys. 2024, vol. 10, iss. 3, pp. 121–136. DOI: 10.12737/stp-103202414. Bakhmet’eva N.V., Belikovich V.V. Modification of the Earth’s ionosphere by high-power HF radio emission: Artificial periodic inhomogeneities and the sporadic E layer. Radiophysics and Quantum Electronics. 2007, vol. 50, no. 8, pp. 633–644. DOI: 10.1007/s11141-007-0055-3. Беликович В.В., Бенедиктов Е.А., Гетманцев Г.Г. и др. О рассеянии радиоволн от искусственно возмущенной F-области ионосферы. Письма в ЖЭТФ, 1975, т. 22, вып. 10, с. 497–499. Bakhmetieva N.V., Grigoriev G.I., Zhemyakov I.N., Kalinina E.E., Lisov A.A. Features of Earth’s lower ionosphere during solar eclipse and sunset and sunrise hours according to measurements by the API method near Nizhny Novgorod. Sol.-Terr. Phys. 2024, vol. 10, iss. 3, pp. 121–136. DOI: 10.12737/stp-103202414. Беликович В.В., Бенедиктов Е.А., Толмачева А.В., Бахметьева Н.В. Исследование ионосферы с помощью искусственных периодических неоднородностей. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 1999, 155 с. Belikovich V.V., Benediktov E.A., Getmantsev G.G., Ignat’ev Yu.A., Komrakov G.P. Scattering of radio waves from the artificially perturbed F region of the ionosphere. JETF Letters. 1975, vol. 22, iss. 10, pp. 497–499. Беликович В.В., Вяхирев В.Д., Калинина Е.Е. и др. Исследование D-области ионосферы методом частичных отражений на средних широтах и в авроральной зоне. Изв. вузов. Радиофизика. 2003, т. 46, № 3, с. 181–191. Belikovich V.V., Benediktov E.A., Tolmacheva A.V., Bakhmet’eva N.V. Issledovanie ionosfery s pomoshch’yu iskusstvennykh periodicheskikh neodnorodnostei [Research of the ionosphere by means of artificial periodic irregularities]. Nizhny Novgorod, Institute of Applied Physics RAS Publ., 1999, 155 p. (In Russian). Беликович В.В., Грач С.М., Караштин А.Н. и др. Стенд «Сура»: исследования атмосферы и космического пространства. Изв. вузов. Радиофизика. 2007, т. 50, № 7, с. 545–576. Belikovich V.V., Benediktov E.A., Tolmacheva A.V., Bakhmet’eva N.V. Ionospheric Research by Means of Artificial Periodic Irregularities. Katlenburg-Lindau, Copernicus GmbH, 2002, 160 p. Благовещенская Н.Ф. Геофизические эффекты активных воздействий в околоземном космическом пространстве. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001, 287 с. Belikovich V.V., Vyakhirev V.D., Kalinina E.E., Tereshshenko V.D., Ogloblina O.F., Tereshshenko V.A. Study of the ionospheric D layer using partial reflections at the middle latitudes and in the auroral zone. Radiophysics and Quantum Electronic. 2003, vol. 46, no. 3, pp. 162–171. DOI: 10.1023/ A:024464016629. Благовещенская Н.Ф. Комплексные исследования эффектов воздействия мощных КВ-радиоволна высокоширотную ионосферу: итоги и перспективы. Проблемы Арктики и Антарктики. 2010, т. 84, № 1, с. 81–98. Belikovich V.V., Grach S.M., Karashtin A.N., Kotik D.S., Tokarev Yu.V. The “Sura” facility: Study of the atmosphere and space (a review). Radiophysics and Quantum Electronic. 2007, vol. 50, no. 7, pp. 497–526. DOI: 10.1007/s11141-007-0046-4. Благовещенская Н.Ф., Борисова Т.Д., Калишин А.С. и др. Сравнение эффектов воздействия мощных КВ-радиоволн обыкновенной (О-мода) и необыкновенной (Х-мода) поляризации на высокоширотную F-область ионосферы. Космические исследования. 2018, т. 56, № 1, с. 14–29. DOI: 10.7868/S002342061801003X. Blagoveshchenskaya N.F. Geofizicheskie effekty aktivnykh vozdeistvii v okolozemnom kosmicheskom prostranstve [Geophysical effects of active influences in near-Earth space]. St. Petersburg, Gidrometeoizdat, 2001, 287 p. (In Russian). Борисова Т.Д., Благовещенская Н.Ф., Калишин А.С. Особенности искусственной ионосферной турбулентности, вызванной высокочастотным нагревом О- и Х-мод вблизи критической частоты слоя F2. Солнечно-земная физика. 2023, т. 9, № 1, с. 22–32. DOI: 10.12737/szf-91202303 / Borisova T.D., Blagoveshchenskaya N.F., Kalishin A.S. Features of artificial ionosphere turbulence induced by the O- and X-mode HF heating near the F2-layer critical frequency. Sol.-Terr. Phys. 2023, vol. 9, iss. 1, pp. 21–30. DOI: 10.12737/stp-91202303. Blagoveshchenskaya N.F. Multi-instrumental studies of phenomena in the high latitudinal ionosphere initiated by powerful HF radio waves: Results and outlook. Problemy Arktiki i Antarktiki [Problems of the Arctic and Antarctic]. 2010, vol. 84, no. 1, pp. 81–98. (In Russian). Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука, 1988, 527 с. Blagoveshchenskaya N.F. Perturbing the high-latitude upper ionosphere (F region) with powerful HF radio waves: A 25-year collaboration with EISCAT. URSI Radio Science Bulletin. 2020, vol. 373, pp. 40–55. DOI: 10.23919/URSIRSB.2020.9318436. Васьков В.В., Гуревич А.В. Параметрическое возбуждение ленгмюровских колебаний в ионосфере в поле сильных радиоволн. Изв. вузов. Радиофизика. 1973, т. 16, № 2, с. 188–198. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., Kayatkin V.N., Yeoman T.K. Comparison of the effects induced by the ordinary (O-mode) and extraordinary (X-mode) polarized powerful HF radio waves in the high-latitude ionospheric F region. Cosmic Res. 2018, vol. 56, pp. 11–25. DOI: 10.7868/S002342061801003X. Васьков В.В., Гуревич А.В. Нелинейная резонансная неустойчивость в поле обыкновенной электромагнитной волны. ЖЭТФ. 1975а, т. 69, № 1, с. 176–178. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., Yeoman T.K., Schmelev Y.A., Leonenko E.E. Characterization of artificial, small-scale, ionospheric irregularities in the high-latitude F region induced by high-power, high-frequency radio waves of extraordinary polarization. Geomagnetism and Aeronomy. 2019, vol. 59, no. 6, pp. 759–773. DOI: 10.1134/s0016793219060045. Васьков В.В., Гуревич А.В. Расслоение плазмы в области отражения мощных радиоволн в ионосфере. Изв. вузов. Радиофизика. 1975б, т. 18, № 9, с. 1261–1272. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., Yeoman T.K., Häggström I. Distinctive features of Langmuir and ion-acoustic turbulences induced by O- and X-mode HF pumping at EISCAT. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2020, vol. 125, no. 7, e2020JA028203. DOI: 10.1029/2020JA028203. Васьков В.В., Гуревич А.В. Самофокусировочная и резонансная неустойчивости в F-области ионосферы. Тепловые нелинейные явления в плазме. Горький: ИПФ АН СССР, 1979, с. 81–138. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., Egorov I.M., Zagorskiy G.A. Disturbances of electron density in the high latitude upper (F-region) ionosphere induced by X-mode HF pump waves from EISCAT UHF radar observations. Arctic and Antarctic Research. 2022, vol. 68, no. 3, pp. 248–257. DOI: 10.30758/0555-2648-2022-68-3-248-257. Васьков В.В., Рябова Н.А. Возбуждение коротковолновых колебаний ионосферной плазмы полем мощной радиоволны необыкновенной поляризации в результате индуцированного рассеяния на ионах. Изв. вузов. Радиофизика. 1997, т. 40, № 5, с. 541–559. Borisova T.D., Blagoveshchenskaya N.F., Kalishin A.S. Features of artificial ionosphere turbulence induced by the O- and X-mode HF heating near the F2-layer critical frequency. Sol.-Terr. Phys. 2023, vol. 9, no. 1, pp. 21–30. DOI: 10.12737/stp-91202303. Гершман Б.Н., Игнатьев Ю.А. Теория образования спорадического слоя Е и возникновения в нем неоднородностей. Ионосферные исследования. 1997, № 50, с. 7–28. Brunelli B.E., Namgaladze A.A. Fizika ionosfery [Physics of the ionosphere]. Moscow, Nauka Publ., 1988, 528 p. (In Russian). Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967, 683 c. Danilov A.D., Vlasov M.N. Fotokhimiya ionizovannykh i vozbuzhdennykh chastits v nizhnei ionosfere [Photochemistry of ionized and excited particles in the lower ionosphere]. Leningrad, Gidrometeoizdat, 1973, 190 p. (In Russian). Гинзбург В.Л., Гуревич А.В. Нелинейные явления в плазме, находящейся в переменном электромагнитном поле. УФН. 1960, т. 70, с. 201–246. DOI: 10.3367/UFNr.0070.196002a.0201. Frolov V.L. Spatial structure of plasma density perturbations, induced in the ionosphere modified by powerful HF radio waves: Review of experimental results. Sol.-Terr. Phys. 2015, vol. 1, no. 2, pp. 22–48. DOI: 10.12737/10383. Грач С.М., Сергеев Е.Н., Мишин Е.В., Шиндин А.В. Динамические характеристики плазменной турбулентности ионосферы, инициированные воздействием мощного коротковолнового радиоизлучения. УФН. 2016, т. 186, № 11, с. 1189–1228. DOI: 10.3367/UFNr.2016/07/037868. Frolov V.L. Iskusstvennaya turbulentnost’ sredneshirotnoi ionosfery [Artificial turbulence of the mid-latitude ionosphere]. Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod University Publ., 2017, 468 p. (In Russian). Гуревич А.В. Нелинейные явления в ионосфере. УФН. 2007, т. 177, № 11, с. 1145–1177. DOI: 10.3367/UFNr. 0177.200711a.1145. Frolov V.L., Bakhmet’eva N.V., Belikovich V.V., Vertogradov G.G., Vertogradov V.G., Komrakov G.P., Kotik D.S., et al. Modification of the Earth's ionosphere by high-power high-frequency radio waves. Physics-Uspekhi. 2007, vol. 50, iss. 3, pp. 315–324. DOI: 10.1070/PU2007v050n03ABEH006282. Гуревич А.В., Шварцбург А.Б. Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере. М.: Наука, 1973, 272 с. Frolov V.L., Bolotin I.A., Komrakov G.P., Pershin A.V., Vertogradov G.G., Vertogradov V.G., Vertogradov E.G., et al. Generation of artificial ionospheric irregularities in the Earth’s midlatitude ionosphere affected by high-power high-frequency X-mode radio waves. Radiophysics and Quantum Electronic. 2014, vol. 57, no. 6, pp. 437–463. DOI: 10.1007/s11141-014-9523-8. Данилов А.Д., Власов М.Н. Фотохимия ионизованных и возбужденных частиц в нижней ионосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1973, 190 с. Gershman B.N., Ignatiev Yu.A. Theory of formation of sporadic E layer and irregularities arising in it. Ionosfernye issledovaniya [Ionospheric Research]. 1997, no. 50, pp. 7–28. (In Russian). Игнатьев Ю.А. Влияние на спорадический слой E нагрева ионосферы мощным радиоизлучением. Изв. вузов. Радиофизика. 1975, т. 18, № 9, с. 1365–1369. Ginzburg V.L. Rasprostranenie elektromagnitnykh voln v plazme [Propagation of electromagnetic waves in plasma]. Moscow, Nauka Publ., 1967, 683 p. (In Russian). Митяков Н.А., Грач С.М., Митяков С.Н. Возмущение ионосферы мощными радиоволнами. Итоги науки и техники. Серия “Геомагнетизм и высокие слои атмосферы”. М.: ВИНИТИ, 1989, Т. 9, 138 с. Ginzburg V.L., Gurevich A.V. Nonlinear phenomena in plasma. Physics–Uspekhi. 1960, vol. 3, iss. 1, pp. 115–146. DOI: 10.1070/PU1960v003n01ABEH003261. Фролов В.Л. Пространственная структура возмущений плотности плазмы, индуцируемых в ионосфере при ее модификации мощными КВ-радиоволнами: обзор результатов экспериментальных исследований. Солнечно-земная физика. 2015, т. 1, № 2, с. 22–48. DOI: 10.12737/10383 / Frolov V.L. Spatial structure of plasma density perturbations, induced in the ionosphere modified by powerful HF radio waves: review of experimental results. Sol.-Terr. Phys. 2015, vol. 1, iss. 2, pp. 22–48. DOI: 10.12737/10383. Grach S.M., Sergeev E.N., Mishin E.V., Shindin A.V. Dynamic properties of ionospheric plasma turbulence driven by high-power high-frequency radiowaves. Physics-Uspekhi. 2016, vol. 59, no. 11, pp. 1091–1128. DOI: 10.3367/UFNe.2016.07.037868. Фролов В.Л. Искусственная турбулентность среднеширотной ионосферы. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского университета, 2017, 468 с. Gurevich A.V. Modern problems of ionospheric modification. Radiophysics and Quantum Electronic. 1999, vol. 42, no. 7, pp. 599–606. DOI: 10.1007/BF02677558. Фролов В.Л., Бахметьева Н.В., Беликович В.В. и др. Модификация ионосферы Земли мощным КВ-радиоизлучением. УФН. 2007, т. 177, № 3, с. 330–340. DOI: 10.3367/ UFNr.0177.200703j.0330. Gurevich A.V. Nonlinear effects in the ionosphere. Physics-Uspekhi. 2007, vol. 50, pp. 1091–1121. DOI: 10.1070/pu2007v050n11abeh006212. Фролов В.Л., Болотин И.А., Комраков Г.П. и др. Генерация искусственных ионосферных неоднородностей при воздействии на среднеширотную ионосферу Земли мощными КВ-радиоволнами с необыкновенной поляризацией. Изв. вузов. Радиофизика. 2014, т. 57, № 6, с. 437–463. Gurevich A.V., Shvartsburg A.B. Nelineinaya teoriya rasprostraneniya radiovoln v ionosfere [Nonlinear theory of radio wave propagation in the ionosphere]. Moscow, Nauka Publ., 1973, 272 p. (In Russian). Bakhmetieva N.V., Grigoriev G.I. Study of the mesosphere and lower thermosphere by the method of creating artificial periodic irregularities of the ionospheric plasma. Atmosphere. 2022, vol. 1, iss. 9, p. 1346. DOI: 10.3390/atmos13091346. Gurevich A.V., Zybin K.P., Carlson H.C., Pedersen T. Magnetic zenith effect in ionospheric modifications. Phys. Lett. A. 2002, vol. 305, no. 5, pp. 264–274. DOI: 10.1016/S0375-9601(02)01450-0. Belikovich V.V., Benediktov E.A., Tolmacheva A.V. Bakh-met’eva N.V. Ionospheric Research by Means of Artificial Periodic Irregularities. Katlenburg-Lindau: Copernicus GmbH, 2002, 160 p. Ignatiev Yu.A. Influence of heating of the ionosphere by high-power radio emission on the sporadic E layer. Radiophysics and Quantum Electronic. 1975, vol. 18, no. 9, pp. 1010–1013. DOI: 10.1007/BF01038198. Blagoveshchenskaya N.F. Perturbing the high-latitude upper ionosphere (F region) with powerful HF radio waves: A 25-year collaboration with EISCAT. URSI Radio Science Bulletin. 2020, vol. 373, pp. 40–55. DOI: 10.23919/URSIRSB.2020.9318436. Mityakov N.A., Grach S.M., Mityakov S.N. Disturbance of the ionosphere by powerful radio waves. Itogi nauki i tekkhniki. Seriya “Geomagnetizm i vysokie sloi atmosfery” [Results of Science and Technology. Series “Geomagnetism and High Atmosphere Layers”]. Moscow, Russian Institute for Scientific and Technical Information RAS, 1989, vol. 9, 138 p. (In Russian). Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., et al. Characterization of artificial, small-scale, ionospheric irregularities in the high-latitude F region induced by high-power, high-frequency radio waves of extraordinary polarization. Geomagnetism and Aeronomy. 2019, vol. 59, no. 6, pp. 759–773. DOI: 10.1134/s0016793219060045. Kalishin A.S., Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Yeoman T.K. Ion gyro-harmonic structures in stimulated emission excited by X-mode high power HF radio waves at EISCAT. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2021, vol. 126, no. 8, e2020JA028989. DOI: 10.1029/2020JA028989. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., et al. Distinctive features of Langmuir and ion-acoustic turbulences induced by O- and X-mode HF pumping at EISCAT. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2020, vol. 125, no. 7, e2020JA028203. DOI: 10.1029/2020JA028203. Kelley M. C. The Earth’s Ionosphere: Plasma Physics and Electrodynamics. Academic Press is an imprint of Elsevier, 2009, 556 p. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., et al. Disturbances of electron density in the high latitude upper (F-region) ionosphere induced by X-mode HF pump waves from EISCAT UHF radar observations. Arctic and Antarctic Research. 2022, vol. 68, no. 3, pp. 248–257. DOI: 10.30758/0555-2648-2022-68-3-248-257. Kuo S. Linear and nonlinear plasma processes in ionospheric HF heating. Plasma. 2021, vol. 4, no. 1, pp. 108–144. DOI: 10.3390/plasma4010008. Gurevich A.V. Modern problems of ionospheric modification. Radiophysics and Quantum Electronics. 1999, vol. 42, no. 7, pp. 599–606. DOI: 10.1007/BF02677558. Leyser T.B. Stimulated electromagnetic emissions by high-frequency electromagnetic pumping of the ionospheric plasma. Space Sci. Rev. 2001, vol. 98, no. 3-4, pp. 223–328. DOI: 10.1023/A:1013875603938. Gurevich A.V., Zybin K.P., Carlson H.C., Pedersen T. Magnetic zenith effect in ionospheric modifications. Phys. Lett. A. 2002, vol. 305, no. 5, pp. 264–274. DOI: 10.1016/S0375-9601(02)01450-0. Pedersen T.R., McCarrick M., Selcher E., Selcher C., Sentman D., Carlson H., Gurevich A. Magnetic zenith enhancement of HF radio-induced airglow production at HAARP. Geophys. Res. Lett. 2003, vol. 30, no. 4, 1169. DOI: 10.1029/2002GL016096. Kalishin A.S., Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Yeoman T.K. Ion gyro-harmonic structures in stimulated emission excited by X-mode high power HF radio waves at EISCAT. J. Geophys. Res.: Space Phys. 2021, vol. 126, no. 8, e2020JA028989. DOI: 10.1029/2020JA028989. Rietveld M.T., Kohl H., Kopka H., Stubbe P. Introduction to ionospheric heating at Tromso. I. Experimental overview. J. Atmos. Terr. Phys. 1993, vol. 55, no. 4/5, pp. 577–599. DOI: 10.1016/0021-9169(93)90007-L. Kelley M. C. The Earth’s ionosphere: plasma physics and electrodynamics. Academic Press is an imprint of Elsevier, 2009, 556 p. Rietveld M.T., Senior A., Markkanen J., Westman A. New capabilities of the upgraded EISCAT high-power HF facility. Radio Sci. 2016, vol. 51, no. 9, pp. 1533–1546. DOI: 10.1002/2016RS006093. Kuo S. Linear and Nonlinear Plasma Processes in Ionospheric HF Heating. Plasma. 2021, vol. 4, no. 1, pp. 108–144. DOI: 10.3390/plasma4010008. Streltsov A.V., Berthelier J.-J., Chernyshov A.A., Frolov V.L., Honary F., Kosch M.J., McCoy R.P., et al. Past, present and future of active radio frequency experiments in space. Space Sci. Rev. 2018, vol. 214, 118. DOI: 10.1007/s11214-018-0549-7. Leyser T.B. Stimulated electromagnetic emissions by high-frequency electromagnetic pumping of the ionospheric plasma. Space Sci. Rev. 2001, vol. 98, no. 3-4, pp. 223–328. DOI: 10.1023/A:1013875603938. Stubbe P., Hagfors T. The Earth’s ionosphere: A wall-less plasma laboratory. Surveys in Geophysics. 1997, vol. 18, no. 1, pp. 57–127. DOI: 10.1023/A:1006583101811. Pedersen T.R., McCarrick M., Selcher E., et al. Magnetic zenith enhancement of HF radio-induced airglow production at HAARP. Geophys. Res. Lett. 2003, vol. 30, no. 4, 1169. DOI: 10.1029/2002GL016096. Vas’kov V.V., Gurevich A.V. Parametric excitation of langmuir oscillations in the ionosphere in a field of powerful radio waves. Radiophysics and Quantum Electronic. 1973, vol. 16, no. 2, pp. 138–145. DOI: 10.1007/BF01033319. Rietveld M.T., Kohl H., Kopka H., Stubbe P. Introduction to ionospheric heating at Tromso. I. Experimental overview. J. Atmos. Terr. Phys. 1993, vol. 55, no. 4/5, pp. 577–599. DOI: 10.1016/0021-9169(93)90007-L. Vas’kov V.V., Gurevich A.V. Nonlinear resonant instability of a plasma in the field of an ordinary electromagnetic wave. JETP. 1975a, vol. 42, No. 1, pp. 91-97. Rietveld M.T., Senior A., Markkanen J., Westman A. New capabilities of the upgraded EISCAT high-power HF facility. Radio Sci. 2016, vol. 51, no. 9, pp. 1533–1546. DOI: 10.1002/2016RS006093. Vas’kov V.V., Gurevich A.V. Plasma stratification in the ionospheric region of strong radio-wave reflection. Radiophysics and Quantum Electronic. 1975b, vol. 18, no. 9, pp. 929–938. DOI: 10.1007/BF01038187. Streltsov A.V., Berthelier J.-J., Chernyshov A.A., et al. Past, present and future of active radio frequency experiments in space. Space Sci. Rev. 2018, vol. 214, article number 118. DOI: 10.1007/s11214-018-0549-7. Vas’kov V.V., Gurevich A.V. Self-focusing and resonance instabilities in the F-region of the ionosphere.Teplovye nelineinye yavleniya v plazme [Thermal nonlinear phenomena in plasma]. Gorky, IAP USSR Academy of Sciences, 1979, pp. 81–138. (In Russian). Stubbe P., Hagfors T. The Earth’s ionosphere: A wall-less plasma laboratory. Surveys in Geophysics. 1997, vol. 18, no. 1, pp. 57–127. DOI: 10.1023/A:1006583101811. Vas’kov V.V., Ryabova N.A. Excitation of short-wave oscillations in the ionospheric plasma by the field of a high-power radio wave with extraordinary polarization due to induced scattering by ions. Radiophysics and Quantum Electronic. 1997, vol. 40, no. 5, pp. 357–370. DOI: 10.1007/BF02676200. Utlaut W.F., Cohen R. Modifying the Ionosphere with Intense Radio Waves. Science. 1971, vol. 245, pp. 245–254. DOI: 10.1126/science.174.4006.245. Utlaut W.F., Cohen R. Modifying the ionosphere with intense radio waves. Science. 1971, vol. 245, pp. 245–254. DOI: 10.1126/science.174.4006.245.