Введение
1. Источники нерегулярной ионизации нижней ионосферы высоких широт (Обзор) 13
1.1. Источники нерегулярной ионизации нижней ионосферы высоких широт 13
1.1.1. Внезапные ионосферные возмущения (ВИВ). 14
1.1.2. Поглощение в полярной шапке (ППШ). 14
1.1.3. Электронные потоки. 16
1.2. Радиофизический СДВ метод анализа состояния нижней ионосферы 16
1.2.1. СДВ метод анализа нижней ионосферы. 17
1.2.2. Анализ изменяющейся нижней ионосферы СДВ – методом. 17
1.2.3. Самосогласованный СДВ – метод анализа спонтанных возмущений нижней кромки D – слоя ионосферы и средней атмосферы. 18
1.2.4. Определение профиля эффективной электронной концентрации. 19
1.2.5. Эффект геомагнитной отсечки для явления вторжения ультра-энергичных релятивистских электронов. 20
1.3 Заключение 20
2. Вычисление зависимостей от времени модуля коэффициента отражения и эффективной высоты (решение обратной задачи первого типа) для геофизических возмущений с 1982 по 1992г 22
2.1. Данные мониторинга СДВ сигналов в полярной области 22
3.1. Численный анализ СДВ данных радиотрассы S1 самосогласованным методом
3.2.1. Решение обратной СДВ задачи в трехлучевом приближении 25
2.2.1. Аппроксимации для эффективной высоты и коэффициента отражения от верхнего слоя проводимости волноводного канала радиотрассы S1 27
2.2.2. Определение зависимостей R(t) и h(t). 27
2.3. Результаты решения первой обратной задачи для возмущений 1982 – 1992 30
2.3.1. Критерии отбора экспериментальных данных. 30
2.3.2. Возмущение от 30 апреля 1992 года, 13:00 31
2.3.3. Возмущение от 18 сентября 1987 года, 12:25 36
2.3.4. Возмущение от 5 мая 1986 года, 07:20 39
2.3.5. Возмущение от 5 мая 1986 года, 10:55 41
2.3.6. Возмущение от 13 мая 1987 года, 16:30 43
2.3.7. Возмущение от 3 Декабря 1982, 10:00 44
2.3.8. Возмущение от 16 апреля 1984, 17:30 45
2.3.9. Возмущение от 15 сентября 1982, 12:45 46
2.3.10. Возмущение от 23 апреля 1986, 18:30 47
2.4. Заключение 49
3. Определение южной границы вторжения ультра-энергичных релятивистских электронов для геофизических возмущений 1982 – 1987г (решение обратной задачи второго типа)
3.1. Задача определения границы возмущений 1982-1987г, вызванных вторжением ультра
энергичных релятивистских электронов 51
3.1.1. Модель неоднородной радиотрассы S2 Регби – Апатиты. 51
3.2. Три метода вычисления собственных значений основной нормальной волны возмущенного волноводного канала «Земля – ионосфера» радиотрассы S2 54
3.2.1. Обобщенный метод Шумана 55
3.2.2. Метод интегрирования нелинейного уравнения Рикатти. 59
3.2.3. Приближенный вариационный метод моментов. 61
3.2.4. Сравнение трех методов вычислений собственных значений 62
3.3. Результаты решения обратной СДВ – задачи второго рода. Определение южной границы возмущенной области радиотрассы S2 64
3.3.1. Функции – невязки GI(D) и G0(D) для возмущений 1982 – 1987 64
3.3.2. Положение границы возмущенной области радиотрассы S2. 65
3.4. Заключение 69
4. Оценка влияния перевозбуждения нормальных волн на границе возмущенной части радиотрассы Великобритания – Апатиты 71
4.1. Задача определения комплексных амплитуд отраженных и перевозбужденных нормальных волн на границе возмущенной области радиотрассы S2 71
4.1.1. Модель переходной области между невозмущенным и возмущенным участком неоднородной радиотрассы S2 Регби – Апатиты. 72
4.1.2. Соотношение для полей на границе возмущенного и невозмущенного участка радиотрассы S2. 74
4.2. Вычисление радиальных функций 77
Анализ возмущения 15 сентября 1982 года. 84
4.3. Влияние перевозбуждения нормальных волн на определение южной границы высыпания ультра-энергичных релятивистских электронов 85
4.4. Заключение 86
Обсуждение результатов и заключение 87
Список литературы 92
