В рамках взаимодействия приборов спутника «DEMETER» и очень низко частотных (ОНЧ) передатчиков удалось проанализировать ряд особенностей плазменных и электромагнитных возмущений в верхней ионосфере Земли. Были рассмотрены спектрограммы электрического и магнитных полей и графики потоков частиц.
По этим графикам были обнаружены следующие эффекты:
1. Результатом нелинейного взаимодействия мощного ОНЧ радиоизлучения и ионосферной плазмы может быть возбуждение искусственной турбулентности ионосферы и формирование волноводных каналов (искусственных дактов плотности), вытянутых из ионосферы в магнитосферу.
2. Радиоизлучение достаточно мощных связных ОНЧ источников, попадая в ионосферу, также способно деформировать распределение плазмы, возбудить турбулентность и создать условия для самоканалирования части излучения вдоль силовых линий геомагнитного поля.
3. Самоканалирование будет идти вдоль поверхности цилиндра с начальным радиусом порядка длины прямой видимости от вертикального дипольного источника до пересечения горизонтальной прямой с поверхностью, на которой концентрация плазмы в ионосфере равна критической для излучения данного источника. В результате нелинейного взаимодействия падающей волны с плазмой в области критической концентрации часть излучения отражается в волновод Земля-ионосфера, а часть излучения захватывается внутри такого цилиндра с возмущенной поверхностью и каналируется вдоль силовой трубки в магнитосферу и в сопряженную область.

Работа выполнена по проекту № FSWR-2026-0011 в рамках базовой части Государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ.

Ключевые слова: ионосфера, магнитосфера, ОНЧ радиоизлучение

Литература:

Excitation of a magnetospheric maser through modification of the Earth ionosphere by high-power HF radio emission from a ground-based transmitter / G. A. Markov, A. S. Belov, V. L. Frolov, V. O. Rapoport, M. Parrot // Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 2010. – Vol. 111, № 6. – P. 916-920.
Perturbations of ionosphere-magnetosphere coupling by powerful VLF emissions from ground-based transmitters / A. S. Belov, G. A. Markov, A. O. Ryabov, M. Parrot // Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 2012. – Т. 115, № 6. – С. 1093-1099.
Рябов А. О. Определение ионного состава внешней ионосферы на основе характеристик КНЧ-СНЧ-волн, регистрируемых во время работы стенда СУРА // Физика плазмы. – 2018. – Т. 44, № 11. – С. 916-921.
High-latitude HF-induced airglow displaced equatorwards of the pump beam / M. Kosch, M. Rietveld, T. Hagfors, T. Leyser // Geophys. Res. Lett. – 2000. – Vol. 27, № 17. – P. 2817-2820.
The magnetic field experiment IMSC and its data processing onboard DEMETER: scientific objectives, description and first results / M. Parrot, F. Colin, F. Elie, etc. // Planet. Space Sci. – 2006. – V. 54, № 5. – P. 441-455.

XXIV.I.132

Исследование плазменных и электромагнитных возмущений в верхней ионосфере, индуцируемых излучением ОНЧ передатчиков

Дистанционное зондирование ионосферы