Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербург, Россия
Санкт-Петербург, Россия
Представлены результаты исследований характеристик продольных плазменных волн (ленгмюровских и ионно-акустических) высокоширотной F-области ионосферы, вызванных воздействием мощных КВ-радиоволн обыкновенной (О-мода) или необыкновенной (Х-мода) поляризации КВ нагревного стенда EISCAT/Heating (Тромсë, Норвегия). Мощные КВ-радиоволны 20 октября 2012 г. и 26 февраля 2013 г. излучались в направлении магнитного зенита при ступенчатом изменении эффективной мощности излучения (ERP). Частота излучения комплекса fн 26 февраля 2013 г. была близка критической частоте fоF2 слоя F2, (fн/foF2~1) и превышала частоту гирорезонанса электронов fн>5fce. Для fн 20 октября 2012 г. выполнялись условия fн/foF2~0.85–0.95 и fн<6fce. Анализ данных измерений EISCAT радара некогерентного рассеяния радиоволн (НР) на частоте 930 МГц, пространственно-совмещенного с нагревным стендом для условий излучения ERP<200 МВт, показал, что возбуждение параметрических распадных неустойчивостей происходит на высотах в ионосфере, где наблюдается близость частоты накачки и плазменной ленгмюровской частоты fн≈fPL. Исследованы особенности возбуждения распадных параметрических неустойчивостей в зависимости от высоты, поляризации волны накачки и соотношений между fн и foF2, а также fн и nfce.
высокоширотная ионосфера, F-область, мощная КВ-радиоволна, ленгмюровская волна, ионно-акустическая волна, радар некогерентного рассеяния радиоволн, EISCAT
1. Борисова Т.Д., Благовещенская Н.Ф., Йоман Т.К., Хагстром И. Влияние эффективной мощности излучения нагревного комплекса EISCAT/Heating на возбуждение искусственных ионосферных турбулентностей в высокоширотной F-области ионосферы. Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2017. Т. 60, № 4. С. 305-325.
2. Борисова Т.Д., Благовещенская Н.Ф., Риетвельд М.Т., Хагстром И. Смещенные плазменные линии в нагревных экспериментах в высокоширотной ионосфере на частотах волны накачки вблизи гармоник гирорезонансов электронов. Изв. вузов. Радиофизика. 2018. Т. 61, № 10. С. 810-830.
3. Борисова Т.Д., Благовещенская Н.Ф., Калишин А.C. Особенности возбуждения искусственной ионосферной турбулентности при О- и Х-нагреве вблизи критической частоты слоя F2. Солнечно-земная физика. 2023. Т. 9, № 1. С. 22-32. DOI:https://doi.org/10.12737/szf-91202303.
4. Васьков В.В., Гуревич А.В. Самофокусировочная и резонансная неустойчивость в F-области ионосферы. Тепловые нелинейные явления в плазме. Горький, ИПФ АН СССР, 1979. С. 81-138.
5. Грач С.М., Караштин А.Н., Митяков Н.А. и др. Параметрическое взаимодействие электромагнитного излучения с ионосферной плазмой. Изв. вузов. Радиофизика. 1977. Т. 20. С. 1827-1833.
6. Гуревич А.В. Нелинейные явления в ионосфере. Успехи физических наук. 2007. Т. 177, № 11. С. 1145-1177.
7. Blagoveshchenskaya N.F. Perturbing the high-latitude upper ionosphere (F region) with powerful HF radio waves: A 25-year collaboration with EISCAT. URSI Radio Sci. Bull. 2020. Iss. 373. Р. 40-55. DOI:https://doi.org/10.23919/URSIRSB.2020.9318436.
8. DuBois D.F., Russell D.A., Cheung P.Y., Sulzer M.P. High-power high-frequency-induced Langmuir turbulence in the smooth ionosphere at Arecibo. I. Theoretical predictions for altitude-resolved plasma line radar spectra. Physics of Plasmas. 2001. Vol. 8, no. 3. P. 791. DOI:https://doi.org/10.1063/1.1345703.
9. Kuo S.P., Lee M.C. Cascade spectrum of HF enhanced plasma lines generated in HF heating experiments. J. Geophys. Res. 2005. Vol. 110, iss. A1. P. A01309. DOI:https://doi.org/10.1029/2004 JA010674.
10. Lehtinen M.S., Huuskonen A. General incoherent scatter analysis and GUISDAP. J. Atmos. Terr. Phys. 1996. Vol. 58, no. 1-4. P. 435-452.
11. Mishin E., Hagfors T., Kofman W. On the origin of outshifted plasma lines during HF modification experiments. J. Geophys. Res. 1997. Vol. 102, no. A12. P. 27,265.
12. 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. P. 1533-1546. DOI: 10.1002/ 2016RS006093.
13. Rishbeth H., van Eyken A.P. EISCAT - early history and the first ten years of operation. J. Atmos. Terr. Phys. 1993. Vol. 55, no. 4-5. P. 525-542.
14. Robinson T.R. The heating of the high latitude ionosphere by high power radio waves. Phys. Rep. 1989. Vol. 179. no. 2-3. P. 79-209.
15. Stubbe P. Review of ionospheric modication experiments in Tromsø. J. Atmos. Terr. Phys. 1996. Vol. 58, no. 1-4. P. 349-386.
16. URL: https://rscf.ru/project/22-17-00020/ (дата обращения 23 мая 2023 г.).
