Механизмы генерации колебаний инфразвукового диапазона в верхней атмосфере под действием мощного периодического радиоизлучения

Abstract

Приведены результаты сравнительного анализа возможных механизмов генерации инфразвуковых колебаний в ионосфере на высотах 100÷ 350 км под действием мощного периодического радиоизлучения наземного нагревного стенда декаметрового диапазона. Показано, что наиболее эффективным механизмом является модуляция ионосферных токов в области верхнего гибридного резонанса (ВГР), приводящая к модуляции пондеромоторной силы и, в конечном итоге, давления атмосферного газа на высотах 250÷ 350 км. При эффективной мощности стенда 100 МВт относительная амплитуда инфразвуковых колебаний в окрестности высоты ВГР составляет от 1 % в дневное до 10 % в ночное время. Результаты теоретических оценок хорошо согласуются с результатами наших наблюдений, выполненных при помощи доплеровского радара вертикального зондирования на удалении ~ 1000 км от нагревного стенда.

Наведено результати порівняльного аналізу можливих механізмів генерації інфразвукових коливань в іоносфері на висотах 100 ÷ 350 км під дією потужного періодичного радіовипромінювання наземного нагрівного стенду декаметрового діапазону. Показано, що найефективнішим механізмом є модуляція іоносферних струмів у області верхнього гібридного резонансу (ВГР), що спричиняє модуляцію пондеромоторної сили та, зрештою, тиску атмосферного газу на висотах 250 ÷350 км. За ефективної потужності стенду 100 МВт відносна амплітуда інфразвукових коливань в околиці висоти ВГР складає від 1 % у денні до 10 % у нічні часи. Результати теоретичних оцінок добре погоджуються з результатами наших спостережень, виконаних за допомогою доплерівського радару вертикального зондування на відстані ~1000 км від нагрівного стенду.

Intercomparisons of possible mechanisms for generating infrasound oscillations in the ionosphere in the 100 − 350 km altitude range by high-power periodic radio transmissions from a groundbased HF heater have been made. The most effective mechanism is shown to be modulation of the ionospheric currents near the upper hybrid resonance resulting in the modulation of the ponderomotive force and finally, in the modulation of the atmospheric pressure in the 250 − 350 km altitude range. The heater effective power of 100 MW produces infrasound amplitudes of 1 to 10% at the upper-hybrid resonance altitude level during the day and night, respectively. The theoretical estimates are in good agreement with the observations made by the author with the HF Doppler radar at a distance of ~1000 km from the heater.