Дослідження хвильових збурень у середньоширотній мезосфері за даними мережі ДНЧ-радіостанцій

Федоренко, АК, Крючков, ЄІ, 1Черемних, ОК, Жук, ІТ, Войцеховська, АД
1Інститут космічних досліджень Національної академії наук України та Державного космічного агентства України, Київ
Косм. наука технол. 2019, 25 ;(1):48-61
https://doi.org/10.15407/knit2019.01.048
Мова публікації: Українська
Анотація: 
Широка світова мережа передавачів та приймачів радіохвиль дуже низьких частот (ДНЧ) дозволяє систематично досліджувати стан нижньої іоносфери в глобальному масштабі. Проте визначення характеристик іоносферної плазми та нейтральної атмосфери за даними вимірювань амплітуд і фаз ДНЧ радіосигналів стикається зі значними труднощами. Їхньою причиною є  складний характер взаємодії радіохвиль із середовищем під час відбиття хвиль від іоносфери, а також складність хімічних процесів, що протікають при наявності  заряджених і нейтральних частинок у нижній іоносфері. У даній роботі в рамках уявлень геометричної оптики досліджено можливість встановлення властивостей акустико-гравітаційних хвиль за даними вимірювань амплітуд радіосигналів на відносно коротких трасах (протяжністю менше 1500 км).
        Проаналізовано можливі фізичні механізми впливу поширення акустико-гравітаційних хвиль на іоносферних висотах на амплітуди ДНЧ-радіосигналів. Отримано теоретичні співвідношення, що дозволяють розрахувати флуктуації електронної концентрації, вертикальне зміщення висоти відбиття радіосигналів та оцінити амплітуди флуктуацій нейтральної концентрації внаслідок поширення акустико-гравітаційних хвиль. Досліджено сезонні та добові флуктуації амплітуд ДНЧ-радіохвиль на кількох європейських трасах протягом 2013—2014 рр., для чого було використано дані передавачів на станціях в Німеччині (DHO38), Великобританії (GQD) та Італії (ICV) з пунктом прийому у Франції (А118). Проаналізовано особливості флуктуацій амплітуд радіосигналів у денних та нічних умовах. За вимірами амплітуд ДНЧ-радіосигналів розраховано наближену оцінку фонового рівня акустико-гравітаційних хвиль на висотах відбиття, яка становить 200—400 м для флуктуацій вертикального зміщення об’єму та 1—2 %  для флуктуацій відносної концентрації нейтральних частинок. Показано, що значення фонових рівнів АГХ у мезосфері середніх широт вдень на висотах 70 км і вночі на висотах 90 км є близькими.
Ключові слова: іоносферне збурення, акустико-гравітаційна хвиля, радіохвиля дуже низької частоти