Концентрация электронов Ne является одним из важнейших параметров ионосферы, определяющим распространение и поглощение радиоволн. В работе представлены результаты измерения высотного профиля Ne(h) методами, имеющими высокое временное и высотное разрешения, что позволяет измерять концентрацию электронов в D- и Е-областях ионосферы, исследовать ее мелкомасштабные и кратковременные вариации. Обсуждаются результаты измерений высотного профиля Ne(h) методом частичных отражений, основанным на рассеянии радиоволн естественными неоднородностями электронной концентрации и методом резонансного рассеяния радиоволн на искусственных периодических неоднородностях (ИПН) ионосферной плазмы, создаваемых мощным радиоизлучением стенда СУРА [1,2]. В результате измерений получены высотные профили концентрации электронов с расслоениями в D- и Е-областях. Объединение метода частичных отражений с методом, основанным на создании ИПН, позволяет получить профиль Ne(h) во всей толще ионосферы от области D до максимума F-слоя, включая межслоевую E-Fвпадину (долину). Получены как гладкие стандартные профили, так и профили, демонстрирующие тонкую структуру (расслоения) Е-области. Профили Ne(h), полученные методом создания ИПН, отражают все основные особенности изменения электронной концентрации в Е-области. Зарегистрированы появляющиеся в E-F впадине спорадические слои, в том числе, слабые, недоступные регистрации ионозондом. На вариации профиля влияют и динамические явления, связанные с волнами, турбулентными образованиями и другими атмосферными явлениями. Определены глубина и ширина долины.
Расслоение области D методом ИПН наблюдалось в разные годы и сезоны года как на среднеширотном нагревном стенде СУРА, так и в высоких широтах на стенде HAARP [3]. Нижний слой, занимающий, как правило, диапазон высот, от 64 до 70 км, представляет собой слой С. Этот слой проявляется, в том числе, в фазовых измерениях VLF сигналов на сети фиксированных радиотрасс [4]. По этим данным в области С электронная концентрация достигала максимума на высотах 64-68 км. Близкие высоты получены нами методом ИПН на стенде СУРА.
По измерениям на стенде СУРА расслоение D-области наблюдалось как в весенние месяцы, так и летом и осенью, во время затмений Солнца и в заходно-восходный период [5,6,7].
В [8] отмечается важность мониторинга нижней ионосферы (60-90 км) для построения ее эмпирических моделей для определения уровня естественных помех с целью решения практических задач радиосвязи. В этом плане мониторинг D–области c помощью развития метода ИПН на существующих в мире нагревных стендах позволит получить информацию о процессах, происходящих в нижней части D–области, включая ее расслоения, на разных широтах. Это в свою очередь, позволит получить новые данные о происходящих на этих высотах химических процессах.
Работа выполнена в рамках проекта № FSWR-2023-0038 по базовой части государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации.