Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Девятнадцатая международная конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XIX.I.57

СПУТНИКОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ, ИНДУЦИРУЕМЫХ В СРЕДНЕШИРОТНОЙ ИОНОСФЕРЕ ПРИ ЕЕ VОДИФИКАЦИИ МОЩНЫМИ КВ РАДИОВОЛНАМИ

Фролов В.Л. (1), Лукьянова Р. Ю. (2), Рябов А. О. (1), Болотин И.А. (1)
(1) НИРФИ ННГУ им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
(2) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Представлены результаты анализа экспериментальных данных, полученных в 2016–2019 гг. при измерении плазменных возмущений и электрических токов, которые индуцируются на ионосферных высотах при модификации F2-области среднеширотной ионосферы мощными КВ радиоволнами, излучаемыми нагревным стендом СУРА. Измерения проводились с помощью бортовой аппаратуры спутников серии SWARM. Определены условия генерации электрических токов и зависимость их характеристик от ионосферных условий. На ряде примеров из серии координированных экспериментов СУРА-SWARM показано, что при модификации F2-области среднеширотной ионосферы мощными КВ радиоволнами О-поляризации вместе с развитием ИИТ в центральной части ВО (в первую очередь это относится к разогреву электронов плазмы и генерации искусственных ионосферных неоднородностей различных масштабов) на высотах 450–500 км внутри возмущенной магнитной силовой трубки (как правило, ближе к ее южному краю из-за влияния эффекта “магнитного зенита”) регистрируется возбуждение направленных вниз продольных электрических токов, отвечающих выносу электронов из области разогрева вдоль линий геомагнитного поля во внешнюю ионосферу. Одновременно с этим, на флангах ВО (по спутниковым наблюдениям южнее и севернее области втекающих токов) наблюдались токи противоположного направления, отвечающие обратному движению электронов вдоль силовых линий геомагнитного поля. Возбуждение такой системы продольных токов наблюдалось ранее при расплывании локально нагретой области магнитоактивной плазмы в лабораторных плазменных установках. Это отвечает униполярному характеру термодиффузионного распространения плазменных возмущений с генерацией вихревых токов, продольные компоненты которых определяются движением электронов вдоль магнитного поля, а поперечные – движением ионов поперек него. При этом скорость процессов термодиффузии с униполярными коэффициентами во много раз превышает скорость расплывания плазменных возмущений в амбиполярном приближении. Как было видно из результатов лабораторных экспериментов, плазма выталкивается из области ее сильного разогрева вдоль силовых линий магнитного поля, формируя области с повышенной концентрацией. В ионосферных экспериментах это приводит к формированию дактов с избыточной плотностью плазмы на высотах внешней ионосферы.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ проект № 20-05-00166.

Ключевые слова: Нагревной стенд СУРА, КВ радиоволны, модификация ионосферы, спутники SWARM, плазменные неоднородности, токовые системы
Литература:
  1. Фролов В.Л., Лукьянова Р.Ю., Рябов А.О., Болотин И.А. Спутниковые измерения плазменных возмущений и электрических токов, индуцируемых в среднеширотной ионосфере при её модификации мощными КВ радиоволнами // Космические исследования. 2021, 59(4), 275–295, doi: 10.31857/S0023420621040014

Презентация доклада

Дистанционное зондирование ионосферы