Ионосферные исследования и современный взгляд на

Явление рассеяния во внешней
ионосфере
Телегин В.А., Карпачев A.T., Жбанков
Г.А., Ольшанская Е.В., Суковатов Ю.А.
ИЗМИРАН
Цель исследований
Исследование процесса возникновения, развития и
исчезновения рассеяния, а также анализ ионосферных
условий в это время представляют большой интерес
как с точки зрения изучения неоднородной структуры
ионосферы, так и для прогнозирования условий
устойчивой радиосвязи и неискаженной передачи
информации по каналам связи, зависящим от
состояния ионосферы.
Гершман Б.Н., Казимировский Э.С., Кокоуров В.Д.,
Чернобровкина Н.А. Явление F-рассеяния в
ионосфере. М.: Наука, 1984.
Содержание
Аналоговые и цифровые ионограммы внешнего
зондирования со спутника Интеркосмос-19.
Типы внешнего F-рассеяния.
Причины внешнего F-рассеяния.
Глобальное распределение вероятности наблюдения
(Р) частотного F-рассеяния для зимнего солнцестояния
Суточные, широтные и долготные вариации Р.
Аналоговая ионограмма Интеркосмос-19
|
|
|
fH
2fH
3fH
Plasma resonances
X-trace
|
fN
O-trace
Earth-traces
|
foF2
|
fxF2
Развитие F-рассеяния
Диффузная ионограмма
Цифровая ионограмма
28.11.1979, 43.5 LAT, 316.6 E, 15.0 LT
Z-trace
X-trace
O-trace
Earth-traces
|
foF2
|
fxF2
Типы F-рассеяния
0.3
5
×àñòî òà
10
15 MHz
10
15 MHz
0
F1
h, km
400
800
1200
1600
2000
0.3
5
0
h, km
400
800
1200
1600
2000
F2
Типы F-рассеяния
0.3
5
×àñòî òà
10
15 MHz
0
F3
h, km
400
800
1200
1600
2000
0.3
5
10
0
Equatorial
h, km
400
800
1200
1600
2000
15 MHz
Схема экваториального рассеяния
Схема высокоширотного рассеяния
F2 тип рассеяния
0.3
5
10
15 MHz
10
15 MHz
0
h, km
400
F2
800
1200
1600
2000
0.3
0
h, km
400
800
1200
1600
2000
5
Волноводное распространение
Экватор
Тип F2-рассеяния
0.3
5
×àñòî òà
15 MHz
10
0
F1
h, km
400
F2
800
1200
1600
2000
0.3
5
10
15 MHz
0
h, km
400
800
1200
1600
2000
F2
Тип F3-рассеяния
0.3
5
×àñòî òà
10
15 MHz
0
F3<fxF2
h, km
400
800
1200
fxF2
1600
2000
0.3
5
10
0
h, km
400
F3>fxF2
800
1200
fxF2
1600
2000
15 MHz
Волноводное распространение
Высокие широты
Дыры в ионосфере
Перехлесты
0.3
5
×àñòî òà
0
h, km
400
800
1200
1600
2000
fxF22 fxF21
10
15 MHz
База данных для интервала 12-15LT
Зимнее солнцестояние, F10.7~200, Kp<3
N = 30.000
Глобальное распределение вероятности
наблюдения частотного рассеяния
12-15 LT
70
50
INV LAT
30
10
-10
-30
-50
-70
0
90
180
Longitude
270
360
18-21 LT
70
50
INV LAT
30
1
10
-10
0.9
-30
0.8
-50
0.7
-70
0
90
180
270
360
21-24 LT
0.6
0.5
70
0.4
50
0.3
INV LAT
30
10
0.2
-10
0.1
-30
0
-50
-70
0
90
180
Longitude
270
360
00-03 LT
70
50
INV LAT
30
1
10
0.9
-10
-30
0.8
-50
0.7
0.6
-70
0
90
180
270
360
03-06 LT
0.5
70
0.4
50
0.3
INV LAT
30
0.2
10
0.1
-10
0
-30
-50
-70
0
90
180
Longitude
270
360
foF2, MHz
18-21 LT
70
50
MHz
INV LAT
30
16
10
15
-10
14
-30
13
-50
12
-70
0
90
180
270
360
21-24 LT
10
70
INV LAT
11
9
50
8
30
7
10
6
5
-10
4
-30
3
-50
-70
0
90
180
Longitude
270
360
foF2
00-03 LT
70
50
MHz
INV LAT
30
16
10
15
-10
14
-30
13
-50
12
-70
11
0
90
180
270
360
03-06 LT
70
9
50
8
7
30
INV LAT
10
6
10
5
-10
4
-30
3
-50
-70
0
90
180
Longitude
270
360
Основные характеристики глобального
распределения F-рассеяния
Интенсивное F-рассеяние появляется после
захода Солнца и сохраняет глобальные
характеристики в течение всей ночи, слегка
увеличиваясь по интенсивности на всех
широтах.
В зимних ночных условиях интенсивное Fрассеяние наблюдается и на средних широтах.
Вероятность наблюдения F-рассеяния сильно
зависит от долготы.
Чем меньше foF2, тем сильнее F-рассеяние.
Суточные вариации Р на средних широтах
foF2, MHz
16
o
50 ILAT
12
8
4
0
0
4
8
12
16
20
24
P
P,%
1
100
o
50 ILAT
0.8
80
0.6
60
Moscow
0.4
40
0.2
20
0
0
0
4
8
12
LT, h
16
20
24
Экваториальная аномалия
foF2, MHz
16
12
8
4
P
0
4
8
12
16
20
24
1
P,%
100
0.8
80
0.6
Equator
60
0.4
Northern crest
40
0.2
20
Southern crest
0
0
0
4
8
12
LT, h
16
20
24
Долготные вариации
P
foF2, MHz
o
12
1
40-50 N, Nighttime
10
0.8
8
0.6
6
0.4
4
2
0.2
0
0
0
90
180
270
360
o
40-50 S, Nighttime
12
1
10
0.8
8
0.6
6
0.4
4
2
0.2
0
0
0
90
180
Longitude
270
360
Широтные вариации
00-03 LT
P
o
300 E
1
0.9
0.8
ÃÈÏ
0.7
0.6
0.5
40
P
50
60
70
40
60
1
o
210 E
0.8
o
300 E
0.6
0.4
0.2
0
-60
-40
-20
0
INV LAT
20
Зависимость от foF2
Mid-latitudes (40-50o)
P
Winter
1
0.8
Nighttime (18-06 LT)
0.6
0.4
Daytime(06-18 LT)
0.2
0
0
5
10
1
15
Summer
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10
foF2, MHz
15
Основные результаты
Интенсивное F-рассеяние появляется на авроральных,
субавроральных и экваториальных широтах после
захода Солнца и сохраняет глобальные характеристики
в течение всей ночи.
В зимних ночных условиях интенсивное F-рассеяние
наблюдается и на средних широтах. В минимуме ГИП
достигается локальный максимум.
Р сильно зависит от долготы.
P=0 на средних широтах при foF2 > 12-13 MHz
P коррелирует с hmF2.
P topside > P bottomside.