Моделирование ионограмм вертикального и слабонаклонного зондирование в искусственно и естественно возмущенной ионосфере на основе данных радиотомографии

В работе приведены результаты численного моделирования распространения КВ-радиоволн в искусственно возмущенной ионосфере во время старта ракеты-носителя Циклон-3 с космодрома Плесецк 18 декабря 1991г и мощного промышленного взрыва с магнитудой M=2.4 на Кольском полуострове 8 апреля 1990г., а также эксперимента по КВ-нагреву ионосферы на стенде «Сура» 18 августа 2011г. Моделирование лучевых траекторий проводится в приближении геометрической оптики путем решения бихарактеристической системы, при этом геомагнитное поле задается по модели IGRF, а распределение электронной концентрации в ионосфере по данным радиотомографии. Моделирование ионограмм проводится с использованием метода пристрелки, основанного на симплексной минимизации Нелдера-Мида. Показано, что искусственные ионосферные неоднородности в периоды рассматриваемых событий представляют собой квазиволновые возмущения, которые оказывают существенное влияние на лучевые траектории КВ-радиоволн и ионограммы вертикального и наклонного зондирования. Это проявляется в виде характерных особенностей лучевых траекторий с множественными отражениями от локальных максимумов электронной концентрации и дополнительных следов на ионограммах, вызванных прохождением перемещающихся ионосферных возмущений (ПИВ) над зондирующей системой. Проведено сравнение с модельными ионограммами, полученными для ПИВ естественного происхождения, вызванных сильными геомагнитными бурями текущего цикла солнечной активности.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 17-05-01250).