Научный руководитель: Ременец Георгий Федорович, к.ф-м. н.

Целью данной работы является численный анализ явления аномального ослабления СДВ сигнала до уровня аппаратурных шумов на высокоширотной трассе Алдра-Апатиты [1]. Из физических соображений ясно, что такое ослабление возникает за счет компенсации земной волны первым ионосферным лучом. Однако предыдущие исследования [2] показали, что анализ описанной ситуации на основе отражательных формул затруднен из-за выхода за границы их применимости. В связи с этим требуется вычисление поля первого ионосферного луча с учетом его дифракционных свойств при низких эффективных высотах волноводного канала. Дифракционный луч описывается контурным интегралом на комплексной плоскости параметра t. В подынтегральную функцию входит импеданс δ верхней условной границы раздела волноводного канала h (в нашем случае она выбрана 100 метров), который есть в нашем случае импеданс немонотонной по электронной концентрации структуры: ионосфера и ионизированный атмосферный слой [3].

Строго вычислено поле первого ионосферного дифракционного луча. Расчет интеграла проходил по контуру, близкому к контуру спуска подынтегрального выражения на комплексной плоскости параметра разделения. В таком случае обеспечивалась наискорейшая сходимость интеграла. В подынтегральное выражение входил импеданс δ, который находился численным интегрированием уравнения Рикатти в интервале высот от h до "бесконечности" по выбранным профилям эффективной электронной концентрации (немонотонный профиль) и эффективной частоты столкновений электронов. Варьируя значение инкремента электронной концентрации с высотой ионизированного атмосферного слоя и глубину однородной по электрической проводимости вставки в профиль электронной концентрации, решена обратная СДВ-задача по отысканию профиля эффективной электронной концентрации, для которого моделируется мощное СДВ-возмущение, наблюдаемое в эксперименте. СДВ-вариации называются мощными, если амплитуда радиосигнала в средней зоне источника ослабляется до уровня атмосферного шума (при эффективной полосе амплитудного приемного канала 20 Гц).

[1] Remenets G. F., M. I. Beloglazov, Ground VLF monitoring of the ultrarelativistic electron precipitations, in "Problems of Geospace 2. Proceedings of the 2nd International Workshop held at St.Petersburg, Russia, June 29- July 3", Eds. V.S. Semenov, H. K. Biernat, M.V. Kubyshkina, C.J. Farrugia, and Muhlbachler. - Austria, Vienna: Austrian Academy of Sci. Press, 1999, pp. 275-281.

[2] Бондаренко В. В. Анализ аномальной компенсации земной волны первым ионосферным лучом в полосе частот 10-14 кГц // 3-ья Всероссийская научная конференция студентов-радиофизиков. Тезисы докладов. С.-Петербург: Издательство СПбГТУ, 1999. С. 20-21.

[3] Remenets G. F., Unique ground VLF monitoring of relativistic electron precipitations, in "Problems of Geospace", Eds. M. I. Pudovkin, B. P. Besser, W. Riedler and A. M. Lyatskaya - Austria, Vienna: Austrian Academy Sci. Press, 1997, pp. 273-278.