Файл: Филипп, Н. Д. Рассеяние радиоволн анизотропной ионосферой.pdf

Ш.

Классификация сигналов Н£- рассеяния. На исследованной

широтной трассе (рис. 16), в силу частичного перекрытия

актив­

ной

зоны /У£-рассеяния с зоной метеорных отражений

(рис. 17,

гл.

П),

регистрировались как типичные метеорные сигналы, так и

сигнал

//^-рассеяния. Основные отличительные факторы,

способ­

ствующие определению принадлежности принятых сигналов к

Н£- рао-

Р и с. 36

На рисунках 36 -

41 приведен ряд типичных записей

/^-сиг­

налов,

наблюдающихся при рассеянии вперед на исследуемой

трассе.

Масштаб амплитуд по вертикальной шкале - логарифмический,

ось

времени направлена слева направо. Большинство

/^-сигналов

по

статистическому характеру и

продолжительности можно

разделить

на вспышкообразные, продолжительностью от нескольких

секунд до

десятков минут, и квазинепрерывные или квазистационарные,

про­

должительностью от нескольких минут до нескольких часов.

Вспышкообразные

//£-сигналы подобны метеорным

I,

П и

Ш

типов

[90 ] , но, в отличие

от последних,

более

продолжительны

и обладают иной статистической структурой.

По характеру

нара-

станин и убывания амплитуда такие сигналы можно разделить

на

три вида:

1)

Вспышки с характерным

крутым (для большинства без фе­

дингов)

передним фронтом и почти экспоненциальным спадом огибат-

юцей амплитуда

(рис. 36). Такие сигналы встречаются

сравнитель­

но реже других

М£-сигналов.

Обычно у большинства

из них

ха­

рактер флуктуаций

с начала до конца существенно не

изменяется.

Возможно,что такие

сигналы обусловлены недсуплогненными метеорными

трический вектор

падающей волны имеет заметную

составляющую,

перпендикулярную

к оси следа. Напомним,

что

на

исследуемой

трассе, где магнитное наклонение - порядка 65°

и

поляризация

радиоволны

горизонтальная, это условие выполняется для метеор­

ных следов,

направленных вдоль силовых линий геомагнитного

поля.

2) Вспышки ,

имеющие крутой передний фронт, плоскую

вер­

шину в начальной

стадии и очень медленный

спад

огибающей ампли-

жение записи этого сигнала через 6

минут после его появления,

показано на рис. 37, б.

Два участка

этой записи,

отстоящие

от

начала соответственно на 25 и 70 с,

обработаны статистически.Ха­

рактер флуктуаций

таких

сигналов вначале явно не

гауссовый,

в

дальнейшем распределение амплитуд становится гауссовым.

По-ви­

димому, такие сигналы вызваны

отражением сверхплотными

мете­

орными следами.

Учитывая действие магнитного поля Земли,

пре­

пятствующего в данном случае радиальной диффузии,

и роль турбу­

лентных движений в дальнейшем

распределении электронных

неод­

амплитуда падает сравнительно быстро, почти по

экспоненте, по­

том спепень убывания

замедляется, и значительное время

идет

сигнал низкого уровня. В результате образуются

несимметричные

вспышки относительно

максимального уровня, причем форма

огиба-

го уровня. Эти вспышки во многом похожи на

обычные

метеорные

сигналы Штипа,

обусловленные

разворотом метеорного

следа

в

пространстве

за

счет ветровых сносов

в атмосфере [9 0 J .

Частота замираний большинства вспышек Швида со

временем

заметно меняется, причем в

окрестности максимума уровня она ми­

нимальна. О

подобных вспышках при обычном метеорном распрост­

ранении известно

[45,90],что они наблюдаются редко. Эти вспышки

[ 45]

представляют характерный

случай

замираний с

глубокими,

но весьма непродолжительными минимумами. Такие замирания

могут

возникнуть в результате интерференции волн,

отраженных от двух

прямых участков

следа, изогнутого или

скрученного под действи­

ем турбулентного

потока. Однако маловероятно,

что для двух

oüs

дельных частей

одного и

того же следа полностью

выполняются

условия зеркального отражения.

Подобный характер замираний [94 ] должен иметь место

для

сигналов, отраженных от следов, обладающих

радиальным распре­

делением заряда,

заметно отличающимся от гауссова.

Для

таких

"регулярных" замираний сигналов данное

объяснение

представля­

ется более правдоподобным, чем объяснение простым

искажением

следа,

и не противоречит взглядам об отражении от

разворотного

следа [90] . Разновидность вспышкообразных

сигналов Швида без

резко,

выраженного максимума (такие сигналы встречаются

срав­

нительно редко)

более низкого уровня и большей

продолжительно­

сти нами названа

(по аналогии с

классификацией метеорных

отра­

характер

замираний в начальной фазе

(во время нарастания ампли­

туды и некоторого времени спада), но явно гауссовый -

в

осталь­

ной части

(низкого уровня с медленным спадом амплитуды).Видимо,

со временем, вследствие

турбулентных движений

в ионосфере,ра­

диальное

распределение,

доминирующее в начале возникновшия элек­

тронной

неоднородности,

постепенно

переходит в гауссово,

при­

чем процесс радиальной

диффузии замедлен магнитным полем Земли.

Наиболее характерной особенностью

распространения ультра­

коротких радиоволн при рассеянии магнитно-ориентированными

не­

однородностями является наличие непрерывных сигналов на

протя­

жении длительного времени (до десятков минут и даже часов).

Для

таких сигналов, которые сопровождаются очень глубокими

замира-

ниями,не достигающими, однако, нулевого уровня,характерен

очень

медленный рост амплитуды и такой же медленный

спад.Процесс на­

растания

и убывания амплитуды

продолжается

десятки

секунд и

даже несколько минут. На рис. 39

показан

образец записи такого