Распространение радиоволн в области зимнего гребня ночной экваториальной аномалии по данным спутника ИК-19 Телегин В.А., Карпачев A.T., Жбанков Г.А. Цыбуля К.Г. ИЗМИРАН, Троицк ЮФУ, Ростов-на Дону

Резюме Показано, что сложная ионограмма ИСЗ Интеркосмос-19 формируется наклонным отражением от склона гребня экваториальной аномалии (основной след) и наклонным отражением от основания гребня в результате захвата волны крупномасштабной неоднородностью (дополнительный след). Для моделирования лучевых траекторий использован метод характеристик.

Схема образования множественных следов на ионограмме ИК-19 на внешнем склоне ЭА

Провал

Модель ионосферы Широтный разрез ионосферы на рис.1 построен в предположении вертикальных отражений от нижележащей ионосферы, т.е. для случая горизонтально стратифицированной ионосферы. Ясно, что на склоне гребня ЭА с большим градиентом концентрации это условие нарушается и на самом деле мы имеем дело с наклонными отражениями. Поэтому встает задача построения некого модельного разреза ионосферы, который бы обеспечил распространение радиоволн, сформировавших ионограммы 1-3. Фоновая ионосфера. В первом приближении можно пренебречь долготными градиентами и использовать в расчетах двумерное пространственное распределение ионизации. Для расчета траекторий необходимо обеспечить непрерывность плазменной частоты и ее производных. Этого можно достичь, используя интерполяцию экспериментальных данных кубическим сплайном.

Модель ионосферы

Модельный разрез ионосферы, построенный по данным Интеркосмос-19 и дополненный снизу по модели IRI

Построение лучевых траекторий Для расчета лучевых траекторий используется метод характеристик. Локальное дисперсионное уравнение записывается в виде [4,5]: Для решения уравнения эйконала применяется метод характеристик Гамильтона. В общем случае криволинейных координат система характеристических уравнений, позволяющая учесть анизотропию, неоднородность и нестационарность ионосферной плазмы, имеет вид:

Траектории радиоволн, формирующих сложную ионограмму

Результаты расчетов

Спасибо за внимание!

Выводы Траекторные расчеты по методу характеристик на основе построенной модели ионосферы позволили объяснить формирование сложной ионограммы спутника Интеркосмос-19 Сложная ионограмма Интеркосмос-19 была обусловлена специфической структурой ионосферы в области внешнего склона зимнего южного гребня экваториальной аномалии Интересная ионосфера – интересная ионограмма