Эффекты сильной регулярной рефракции в структуре радиоизлучения, рассеянного солнечной короной

Афанасьев, Александр Николаевич

Эффекты сильной регулярной рефракции в структуре радиоизлучения, рассеянного солнечной короной тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.03 ВАК РФ

Афанасьев, Александр Николаевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Иркутск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.03.03 КОД ВАК РФ

Диссертация по астрономии на тему «Эффекты сильной регулярной рефракции в структуре радиоизлучения, рассеянного солнечной короной»

Автореферат диссертации на тему "Эффекты сильной регулярной рефракции в структуре радиоизлучения, рассеянного солнечной короной"

Российская академия наук Сибирское отделение Институт солнечно-земной физики

На правах рукописи УДК 523.75; 523.164

Афанасьев Александр Николаевич

Эффекты сильной регулярной рефракции в структуре радиоизлучения, рассеянного солнечной короной

01.03.03 — физика Солнца

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Иркутск - 2006

Работа выполнена в Институте солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук Алтынцев Александр Тимофеевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Бардаков Владимир Михайлович

доктор физико-математических наук, профессор Гавриленко Владимир Георгиевич

Ведущая организация:

Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН

Защита состоится 28 декабря 2006 г. в 14 ч. на заседании диссертационного совета Д 003.034.01 при Институте солнечно-земной физики СО РАН (664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126, ИСЗФ СО РАН, а/я 291).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института солнечно-земной физики СО РАН

Автореферат разослан ноября 2006 г,

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук В.И.Поляков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Эффекты рассеяния радиоизлучения солнечных и удаленных космических источников в корональной плазме близки по своей природе и вызывают особый интерес у исследователей физики Солнца. Это объясняется тем, что, с одной стороны, анализируя структуру рассеянного радиоизлучения источника с известными характеристиками, можно получить информацию о свойствах и параметрах околосолнечной плазмы [1, 2]. С другой стороны, полученные сведения о неоднородной структуре короны позволяют корректно и более надежно исследовать механизмы генерации и статистические характеристики собственного радиоизлучения Солнца [3, 4].

В первых работах по рассеянию в солнечной короне радиоизлучения дискретных космических источников считалось, что регулярная рефракция приводит лишь к небольшим количественным изменениям его флуктуационных характеристик и к смещению видимого положения источников [5]. Дальнейшие исследования показали [6, 7], что при просвечивании короны, когда источник находится на малых угловых расстояниях от Солнца (при малых элонгациях), наблюдатель может, оказаться вблизи .регулярной каустики, возникающей вследствие сильной регулярной-рефракции радиоизлучения в короне. В этих условиях возможны не только количественные изменения характеристик рассеянного радиоизлучения, но и качественные искажения его структуры. Всесторонний анализ рассеянного радиоизлучения в окрестности регулярной каустики представляется важным, так как эффект разрушения каустики под влиянием турбулентных неоднородностей короны содержит необходимую информацию об их параметрах. Вместе с тем, при использовании дискретных космических радиоисточников для диагностики корональной турбулентности возникают существенные ограничения, , связанные с низкой когерентностью и с пространственной протяженностью этих источников. Вследствие частичного усреднения флуктуаций радиоизлучения теряется его информативность, что затрудняет решение обратной задачи по определению параметров корональных неоднородностей. В связи с этим, для диагностики неоднородной структуры короны в присутствии регулярной каустики могут оказаться полезными когерентное радиоизлучение с борта космического аппарата и радиоизлучение пульсаров, которые являются практически точечными импульсными источниками.

Значительный интерес представляет исследование влияния эффектов сильной регулярной рефракции на рассеяние в короне радиоизлучения солнечных источников. В окрестности таких источников могут существовать различные крупномасштабные регулярные неоднородности электронной плотности (коро-нальные арки, стримеры и др.), которые могут приводить к образованию регулярных каустик и множественности путей распространения радиоволн. Возникающие рефракционные эффекты необходимо учитывать при анализе структуры наблюдаемых всплесков радиоизлучения, что дает возможность более надежно изучить механизм их генерации в источнике.

Одним из типов всплесков радиоизлучения Солнца, механизм генерации которых окончательно не установлен, являются солнечные миллисекундные спайки. Спайки представляют соб<- узкополосные всплески интенсивности радиоизлучения с длительностью менее 1 с и наблюдаются в различных диапазонах длин волн - от сантиметрового до декаметрового [8]. Значительный интерес исследователей к явлению радиоспайков связан, прежде всего, с представлением о фрагментации энерговыделения во время солнечной вспышки. При этом отдельный спайк рассматривается как элементарная солнечная микровспышка. Одна из трудностей при решении вопроса о происхождении спайков состоит в том, что в полной мере не ясно какое влияние может оказать неоднородная среда распространения, т.е. солнечная корона, на наблюдаемые характеристики радиоспайков. При теоретическом рассмотрении эффектов распространения обычно предполагается, что солнечная корона радиально неоднородна, влияние регулярной рефракции пренебрежимо мало, а характеристики спайков определяются рассеянием и дифракцией радиоизлучения на турбулентных корональных неоднородностях [3, 4]. С другой стороны, генерация радиоспайков может происходить на локальной ленгмюровской частоте и ее гармониках. При таком механизме генерации, во избежание сильного поглощения радиоизлучения, необходимо полагать наличие значительных градиентов электронной плотности в окрестности источников [9]. В частности, радиоспайки могут генерироваться в высоких корональных арках [10]. В этом случае существенным может оказаться не только рассеяние, но и сильная регулярная рефракция радиоизлучения в арочной структуре.

Сильная регулярная рефракция может играть важную роль и при формировании других типов солнечных радиовсплесков. В результате многолетних наблюдений, проведенных на радиотелескопе УТР-2, было установлено [11], что декаметровые радиовсплески Hid типа генерируются на второй гармонике локальной плазменной частоты короны и могут сопровождаться формированием эхо-компонент с задержками более 3 с. При этом положения видимых источников первоначального всплеска и его эхо-компонент обычно не совпадали и могли быть разнесены на расстояния, соизмеримые с оптическим диаметром Солнца. На основе полученных экспериментальных данных было высказано предположение [12], что эхо-сигнал формируется вследствие сильной регулярной рефракции радиоизлучения на крупномасштабных регулярных структурах электронной плотности, находящихся на высотах средней короны. Эти корональные образования препятствуют свободному выходу радиоизлучения стационарного компактного и изначально моноимпульсного источника по направлению к Земле, способствуя тем самым возникновению всплеска с наблюдаемыми временными и пространственными характеристиками. Для выяснения возможного рефракционного механизма формирования всплесков Hid типа с эхо-компонентами важно провести математическое моделирование среднего временного профиля декаметрового радиоимпульса, прошедшего через неоднородную солнечную корону, с учетом рассеяния на турбулентных неоднородностях и сильной регулярной рефракции на крупномасштабных неоднородностях электронной плотности.

Цель работы

Теоретическое исследование и математическое моделирование совместного влияния эффектов рассеяния и сильной регулярной рефракции на формирование структуры радиоизлучения солнечных и удаленных космических источников при просвечивании турбулентной корональной плазмы.

Научная новизна

1. Впервые получено интегральное представление для энергетического спектра монохроматического радиоизлучения, рассеянного солнечной короной при ее просвечивании с борта космического аппарата при малых элонгациях. Данные измерений структуры энергетического спектра в области каустической тени, образующейся вследствие влияния регулярной составляющей электронной плотности короны, предложено использовать для диагностики корональной турбулентности.

2. Впервые для исследования турбулентной структуры околосолнечной плазмы предложено использовать радиоизлучение пульсаров при их затмении солнечной короной в присутствии каустической особенности. Получено асимптотическое выражение для средней интенсивности импульса пульсара в области каустической тени, где отсутствует интерференция прямого и отраженного от Солнца лучей. Предложена и разработана методика определения интенсивности турбулентных неоднородностей короны по изменению средней интенсивности импульса пульсара в области тени.

3. На основе интегрального представления поля в форме интерференционного интеграла впервые при интерпретации наблюдаемых многокомпонентных временных профилей солнечных спайков исследован механизм формирования структуры спайков за счет рассеяния радиоизлучения на корональной турбулентности и сильной регулярной рефракции на крупномасштабной арочной структуре в окрестности источника.

4. Впервые с помощью математического моделирования исследована совместная роль крупномасштабных регулярных неоднородностей электронной плотности короны и ее турбулентной составляющей при формировании солнечных радиовсплесков типа ИМ с эхо-компонентами.

Достоверность результатов, представленных в диссертации, обеспечивается адекватным использованием математического аппарата, совпадением аналитических результатов в предельных частных случаях с результатами, известными из литературы, использованием, для численного моделирования хорошо апробированных методов и численных схем расчета.

Научная и практическая значимость

Проведенное теоретическое исследование показывает, что при анализе данных наблюдений структуры радиоизлучения солнечных источников необ-

ходим учет явления сильной регулярной рефракции, связанного с присутствием в короне крупномасштабных неоднородностей электронной плотности. Поэтому для правильной интерпретации структуры радиоизлучения необходимо проводить анализ данных наблюдений крупномасштабной структуры солнечной короны (стримеры, арки, транзиенты и т.д.)- Тем самым будут созданы условия для более корректного исследования механизмов генерации радиоизлучения, вызванного физическими процессами, протекающими в самом радиоисточнике. Предложенный способ расширения диагностических возможностей классического метода просвечивания солнечной короны с использованием информации о статистических моментах радиоизлучения космических аппаратов и пульсаров в области каустической тени позволяет получить дополнительные сведения о турбулентной структуре нижней и средней короны. Полученные результаты могут быть использованы при изучении связей радиовсплесков, солнечных вспышек и тонкой структуры корональной плазмы, а также при разработке методов прогнозирования солнечных вспышек на основе мониторинга неоднородной структуры короны с помощью средств наземного и космического базирования. Результаты, касающиеся искажений энергетического спектра радиоизлучения в условиях множественности путей распространения и формирования регулярных каустик, применимы для исследования структуры крупномасштабных плазменных образований сверхкороны, пересекающих трассу наблюдений и способных оказать существенное воздействие на состояние солнечно-земных связей.

Личный вклад автора заключается в участии совместно с научным руководителем в постановке задач, анализе и интерпретации полученных результатов. Автору лично принадлежит вывод основных теоретических зависимостей, разработка алгоритмов и компьютерных программ расчета. Им также проведены все численные эксперименты.

Апробация работы

Основные результаты и выводы, приведенные в диссертации, докладывались и обсуждались на Международном коллоквиуме "Scattering and Scintillation in Radio Astronomy", Пущино, 2006; на Международном симпозиуме IAU Symposium No. 223 "Multi-Wavelength Investigations of Solar Activity", Санкт-Петербург, 2004; на Всероссийской астрономической конференции (ВАК-2004) "Горизонты Вселенной", Москва, 2004; на Международной конференции "Солнечно-земная физика", Иркутск, 2004; на XXI Всероссийской научной конференции по распространению радиоволн, Йошкар-Ола, 2005; на Девятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Красноярск, 2003; на Десятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Москва, 2004; на V Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Гелио- и геофизические исследования", Иркутск, 2002; на VI Международной Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Волновые процессы в проблеме космиче-

ской погоды", Иркутск, 2003; на VII Международной Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Взаимодействие полей и излучения с веществом", Иркутск, 2004; на VIII Международной Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Астрофизика и физика околоземного космического пространства", Иркутск, 2005; на IX Международной Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Физические процессы в космосе и околоземной среде", Иркутск, 2006, а также на научных семинарах в ИСЗФ СО РАН.

Результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, использовались при выполнении исследований ло проектам, поддержанным грантами РФФИ № 03-02-16229, № 04-02-39003, № 06-02-16295, грантом "Ведущие научные школы Российской Федерации" НШ-477.2003.2, а также грантом поддержки молодых ученых им. М.А. Лаврентьева.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Результаты математического моделирования энергетического спектра монохроматического радиоизлучения в области каустической тени, образующейся при просвечивании короны с космического аппарата при малых элонга-циях. Выявленная значительная зависимость характеристик спектра от параметров турбулентных корональных неоднородностей открывает новые возможности для их диагностики.

2. Методика оценки интенсивности турбулентных неоднородностей электронной плотности по данным об изменениях энергии импульса пульсара в области каустической тени, образующейся при просвечивании короны. В отличие от случая больших элонгации определение интенсивности корональных неоднородностей возможно в условиях, когда импульс пульсара сильно уширен за счет флуктуаций межзвездной плазмы.

3. Интерпретация многокомпонентных временных профилей солнечных мил-лисекундных радиоспайков из источника в высокой корональной арке, основанная на результатах моделирования рассеяния излучения на корональной турбулентности в условиях сильной регулярной рефракции в арочной структуре.

4. Механизм формирования наблюдаемых эхо-компонент солнечных декамет-ровых радиовсплесков Illd типа с задержками более 3 с за счет образования дополнительных мод распространения излучения моноимпульсного источника в рефракционном волноводе, возникающем между регулярной крупномасштабной неоднородностью электронной плотности и глубинными уровнями короны.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 140 наименований. Общий объем диссертации 156 страниц, включая 4 таблицы и 37 рисунков.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обсуждается актуальность темы исследований, формулируется цель работы, отмечается новизна, научная и практическая значимость полученных результатов. Приведено краткое содержание диссертации и перечислены положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена развитию метода просвечивания солнечной короны монохроматическим радиоизлучением с борта космического аппарата для случая формирования регулярных каустик. Значительное внимание в данной главе уделено анализу эффектов сильной регулярной рефракции в структуре радиоизлучения, рассеянного крупномасштабными (по сравнению с размером зоны Френеля) случайными неоднородностями электронной концентрации короны.

В параграфе 1.1 сделан краткий обзор результатов применения классического метода просвечивания короны радиоизлучением с борта космического аппарата для исследования корональных неоднородностей.

В п. 1.2 обсуждаются границы применимости метода просвечивания короны, основанного на лучевом приближении, и предложена возможность их расширения за счет использования интегральных представлений для расчета статистических моментов радиоизлучения в присутствии регулярных каустик. В двумерном случае с помощью метода интерференционного интеграла [13, 14] получены асимптотические формулы для функции временной когерентности и энергетического спектра радиоизлучения в окрестности каустики, образующейся вследствие регулярной рефракции радиоизлучения в короне.

В п. 1.3. на основе асимптотических формул проводится численное моделирование энергетического спектра радиоизлучения в области каустической тени (рис.1). Зависимость средней электронной концентрации в короне от расстояния до центра Солнца г задается в виде [15]:

где = 6.96 х 105 км - радиус фотосферы, А = 2.3 х 108 см-3, В - 8.6 х 106 см"3, С = 3.2х105 см-3.

Для описания крупномасштабной турбулентности околосолнечной плазмы используется пространственно-временная функция корреляции вида:

В(г\г»V - 1 - *0(ДС)]2 ехр

где

р = р{г',г\1{/'-у/\?-гп\

ОГс-^о)2 К

В0(р), (2)

Во (Р)=

( \("-3)/2 /ч

ш) Чп-ъ)пШ)

Здесь введены следующие обозначения: о\е - дисперсия отно-

сительных флуктуаций электронной концентрации (интенсивность неоднородностей); {г', у/'), (г",у/") - координаты в полярной гелиоцентрической системе

координат, г* - моменты времени; Дс =^(г' + г"), ^ + £"0(ДС) -

средняя диэлектрическая проницаемость короны; I - соответ-

ственно наибольший и наименьший масштабы турбулентности; АГДх) - функция Макдональда. Экспоненциальный множитель в (2) описывает локализацию поля неоднородностей в пространстве в виде турбулентного коронального луча. Параметры £) задают направление и угловую ширину такого луча, параметр Р характеризует его длину. Устремляя ДР-»оо, можно исключить выделенное направление коронального луча и получить распределение неоднородностей в короне по всей ее толщине. Функция В0 характеризует однородную часть корреляционной функции неоднородностей и выбирается в предположении справедливости гипотезы о переносе "замороженной" турбулентности. Фурье-преобразование этой функции в интервале волновых чисел <70 « q « Г1 соответствует степенному спектру неоднородностей с показателем п.

зона тени

орбита Земли

зона света

отраженный луч прямой луч А

источник

Рис. 1. Формирование регулярной каустики в солнечной короне (схематический рисунок). Участок АС орбиты Земли находится в освещенной зоне, где в каждую точку приходит два луча. Участок ВС расположен в теневой зоне, где регулярные лучи отсутствуют. В точку С, являющуюся точкой пересечения каустики с орбитой Земли, приходит только один луч.

Расчеты на основе асимптотических формул показали, что энергетический спектр в области каустической тени имеет сложную форму. При удалении наблюдателя в область тени спектр уширяется и уменьшается по интенсивности. Сравнение спектров, полученных для различных длин волн, показывает, что более глубокое проникновение радиоизлучения в область тени происходит с увеличением длины волны. Рассеяние радиоизлучения в теневую область зависит от параметров турбулентных неоднородностей. С увеличением интенсивности неоднородностей происходит более глубокое проникновение радиоизлучения в область тени. Структура энергетического спектра в области тени зависит от масштабов корональной турбулентности. На рис. 2 представлены результаты расчетов спектров для различных значений параметра , когда наземный наблюдатель находился в области каустической тени на глубине с/ = Ю-6 рад, где с! — угол между направлениями из центра Солнца в точку наблюдения и в точку пересечения регулярной каустики с орбитой Земли (точка С на рис. 1). Структура спектра зависит от скорости движения турбулентных неоднородностей (рис. 3) и от ориентации турбулентного коронального луча. Наибольший эффект в искажениях спектра отмечается при просвечивании коронального луча, ориентированного в направлении из центра Солнца в точку наибольшего приближения к Солнцу траектории радиоизлучения, приходящей на границу освещенной и теневой областей в среде без неоднородностей.

Выполненное моделирование показало, что характеристики энергетического спектра радиоизлучения в области каустической тени очень чувствительны к параметрам спектра корональных неоднородностей. Данное обстоятельство можно использовать для решения обратной задачи по восстановлению этих параметров. Следует заметить, что по сравнению с областью тени диагностика неоднородностей короны в области многолучевости, где в пункт приема приходят два луча, отличающиеся прицельными параметрами, затруднена. Эти лучи интерферируют и дают периодичность в характеристиках радиоизлучения. В условиях сильного рассеяния спектры лучей могут существенно перекрываться. В области тени, где нет многолучевости, энергетический спектр имеет один максимум, и его характеристики главным образом зависят от параметров неоднородностей. Измерения координат каустики и энергетического спектра радиоизлучения в области каустической тени позволяют получить более точную информацию о флуктуациях электронной концентрации и скорости перемещения турбулентных неоднородностей, так как здесь отсутствует влияние регулярной составляющей электронной плотности короны.

В п. 1.4 представлены результаты математического моделирования энергетического спектра радиоизлучения при просвечивании околосолнечной плазмы с борта космического аппарата в присутствии коронального транзиента. Исследованы искажения энергетического спектра в зависимости от параметров транзиента. В результате показано, что динамика искажений структуры спектра отслеживает стадии развития структуры транзиента с течением времени. Проведено сравнение результатов моделирования с данными бистатической локации солнечной короны [16].

-20

Рис. 2. Энергетические спектры в области тени для различных масштабов Х0 ¿о =10б км (кривая 1), =5х105 км (кривая 2), Ь0 = 105 км (кривая 3), Другие параметры неоднородностей составляют: <Хдге=1%, / — 104 км, скорость движения неоднородностей V = 300 км/с. Параметры турбулентного коро-налъного луча составляют: В = 30°, Р = Угол = 107°(в этом случае ко-роналъный луч проходит через область наибольшего приближения к Солнцу регулярной траектории радиоизлучения, приходящей в точку пересечения каустики с орбитой Земли). Длина волны Л = 3м.

Рис. 3. Искажения энергетического спектра при изменении скорости коро-нальных неоднородностей для длины волны Л = 3м. Значения скорости составляют Г = 30Окм/с (кривая 1) и У = 800 км/с (кривая 2), =10б км. Другие параметры модели (2) те же самые, что и на рис. 2. Удаление наблюдателя в область тени с/ = 1(Г6 рад.

Во второй главе исследованы возможности использования статистических характеристик радиоизлучения пульсаров для диагностики турбулентных неоднородностей короны Солнца в условиях сильной регулярной рефракции.

В п. 2.1 приведены литературные данные об использовании излучения дискретных радиоисточников для изучения неоднородностей околосолнечной плазмы.

В п. 2.2 рассмотрена задача просвечивания короны импульсным радиоизлучением пульсаров. Просвечивание корональной плазмы радиоизлучением пульсара происходит в условиях, когда имеется случайно-неоднородная среда, содержащая регулярную неоднородную плазму и турбулентные неоднородности электронной концентрации различных пространственных масштабов. Если регулярная рефракция в околосолнечной плазме незначительна (например, при больших элонгациях источника или когда наблюдения проводятся на достаточно высокой частоте), то для расчета статистических характеристик радиоизлучения пульсара можно применять методы, разработанные и широко используемые для исследований рассеяния радиоизлучения дискретных источников на неоднородностях межзвездной плазмы [17].

Как известно [18], характер рассеяния радиоизлучения на турбулентных неоднородностях определяется соотношением масштабов неоднородностей и размера диска рассеяния ЯХС(а =го05Са1, где г0 - расстояние от наблюдателя до рассеивающих неоднородностей, в5Са( — характерный угол рассеяния. Если на трассе просвечивания выполняется условие 1т »Я5СШ, где 1т - внутренний масштаб турбулентности, то характеристики радиоизлучения могут быть рассчитаны в лучевом приближении. При этом рассеяние связано с рефракцией на случайных крупномасштабных неоднородностях короны.

Если 1т »то в пункте наблюдения начинает формироваться интерференционная картина, связанная с суммированием вкладов рассеянных полей на совокупности неоднородностей. В данном случае для расчета поля и его моментов приближения геометрической оптики уже недостаточно и необходимо применять интегральные представления поля. Расчет случайной интерференционной картины поля обычно проводят с помощью метода фазового экрана или различных его модификаций на случай протяженной среды [17]. В присутствии регулярной рефракции удобно также использовать интерференционный интеграл по парциальным волнам, описанным в лучевом приближении [14]. В отличие от геометрической оптики лучевой интерференционный интеграл, учитывая флуктуации фазы парциальных волн, описывает появление случайных каустик и может быть использован для анализа сильных флуктуаций интенсивности волнового поля. В частности, метод интерференционного интеграла описывает появление максимума в зависимости индекса мерцаний от волнового параметра, что связано со статистической фокусировкой волн, прошедших через слой со случайными неоднородностями [14].

Присутствие в среде неоднородностей с масштабами 1т « Я!са, приводит к существенным дифракционным эффектам в структуре поля. В этом случае для корректного расчета его статистических характеристик можно использовать интегральное представление поля по парциальным волнам, описанным в приближении метода плавных возмущений и учитывающим флуктуации фазы и амплитуды парциальных волн [19].

В п. 2.2.1 с помощью расчета лучевых траекторий с использованием модели (1) показано, что при просвечивании короны радиоизлучением пульсара при малых элонгациях может образоваться регулярная каустика.

В присутствии регулярной каустики рассеяние радиоизлучения пульсара в солнечной короне имеет свои особенности. В данном случае соотношение вкладов рефракционного и дифракционного рассеяния вблизи регулярной каустики в общее рассеянное поле существенно отличается от их соотношения в освещенной области. Наблюдения коронального рассеяния радиоизлучения с космических аппаратов показали [15], что в освещенной области дифракционное рассеяние на неоднородностях с масштабами, меньшими размера диска рассеяния, значительно и его следует учитывать при анализе статистических характеристик радиоволн. В то же время, в окрестности регулярной каустики в случае большой дисперсии фазы относительный дифракционный вклад флук-туаций амплитуд парциальных волн, формирующих интерференционный интеграл, уменьшается по сравнению с освещенной областью [20]. Это связано со значительной регулярной фокусировкой и специфической структурой поля на регулярной каустике. Напротив, глубоко в области каустической тени, где поле формируется за счет рассеяния радиоволн на большие углы на неоднородностях среды с масштабами, много меньшими размера диска рассеяния, структура поля радиоизлучения будет в основном определяться эффектами именно таких неоднородностей. Поэтому в отличие от структуры поля радиоизлучения в освещенной области, где в условиях регулярной рефракции вклады рефракционного и дифракционного рассеяния радиоволн разделить весьма непросто, в области каустической тени это разделение, связанное с отличием углов рассеяния на неоднородностях различных масштабов, можно осуществить более явно вследствие отсутствия в теневой области регулярного поля. Таким образом, в области тени турбулентные неоднородности различных масштабов проявляются более явно и можно переходить к их диагностике. Поскольку случайная рефракция на неоднородностях с масштабами, большими размера первой зоны Френеля, главным образом ответственна за разрушение регулярной каустики [20], а вклад дифракционных эффектов при этом относительно мал, то определение параметров этих неоднородностей следует проводить на основе анализа статистических характеристик радиоволн непосредственно вблизи границы зоны каустической тени. В данных условиях для описания процесса рассеяния радиоволн в случайно-неоднородной среде достаточно использовать интегральное представление поля в виде интерференционного интеграла по парциальным волнам, рассчитанным в геометрооптическом приближении.

В п. 2.2.2 на основе лучевого интерференционного интеграла сделан вывод асимптотических выражений для функции частотной когерентности поля и средней формы импульса пульсара в присутствии регулярной каустики. В п. 2.2.3 получена локальная асимптотика средней формы импульса в окрестности каустики, которую можно использовать для решения обратной задачи по восстановлению корональных неоднородностей. Важно отметить, что локальная асимптотика отражает эффект разрушения регулярной каустики за счет главного фактора, а именно, рассеяния радиоизлучения на крупномасштабных

неоднородностях короны. Что касается освещенной области, то асимптотическое вычисление интеграла для средней формы импульса позволяет описать двухлучевой характер процесса распространения радиоизлучения пульсара в солнечной короне. Однако использование данной асимптотики для диагностики турбулентных неоднородностей короны некорректно, так как она не учитывает главные факторы, ответственные за формирование структуры импульса пульсара в освещенной области, а именно, дифракцию на мелкомасштабных неоднородностях. Для учета дифракционного рассеяния радиоволн в области света целесообразно использовать, например, идеи работы [18], или результаты работ [19, 21], где с помощью метода комплексной фазы решена задача распространения импульса в многомасштабной случайно-неоднородной среде и получено выражение для его средней формы вдали от каустики с учетом регулярной рефракции и эффектов дифракционного и рефракционного рассеяния. В частности, в [21] показано, что в условиях регулярной рефракции вклад дифракции в освещенной области значителен и заключается в дополнительном уширении импульса и дополнительном сдвиге во времени группового запаздывания.

В п. 2.3 представлены результаты численного моделирования средней формы импульса пульсара в окрестности регулярной каустики на основе полученных в п. 2.2 асимптотических формул. На рис. 4 приведены результаты расчетов среднего профиля импульса с начальной гауссовой формой в области каустической тени для возмущения электронной концентрации 1%.

1.0

3 0.8

8 0.6

| 0.4

0.2 0

-6хЮ"3 -2х10~3 2х10~3 6 х 10"3 Время (/-Фт), с

Рис. 4. Изменение средней формы импульса пульсара (начальная длительность ТЕ =1.5х10"3с, несущая частота /0 =111 МГц) при удалении наблюдателя в область каустической тени. Величина Фт характеризует групповое запаздывание импульса в регулярной среде. Значения параметров короналъной турбулентности составляют: = 106юи, / = 103/ои. Неоднородности в короне распределены по всей ее толщине.

Расчеты показали, что спад максимума средней интенсивности импульса при удалении наблюдателя в зону тени происходит медленнее для более интенсивных неоднородностей электронной плотности короны. Этот результат можно использовать для диагностики флуктуаций электронной плотности короны. Действительно, взяв отношение максимумов среднего профиля импульса пульсара в области каустической тени на различных расстояниях от границы света-тени, удается получить простое выражение для оценки дисперсии флуктуаций электронной плотности короны. Важно отметить, что в полученной формуле интенсивность неоднородностей определяется скоростью спада энергии импульса пульсара в зону каустической тени и не зависит от искажений формы импульса. Это обстоятельство позволяет проводить диагностику интенсивности корональных неоднородностей в окрестности регулярной каустики в условиях, когда импульс пульсара существенно уширен за счет рассеяния на флуктуациях межзвездной плазмы.

Таким образом, распространение импульса пульсара в солнечной короне может осуществляться по двум путям: прямому и отраженному от Солнца лучам. Однако при больших элонгациях радиоисточника отраженный луч, проникая глубоко в нижнюю корону, в силу значительного поглощения может не наблюдаться и, следовательно, теряется возможность получения информации о внутренних областях корональной плазмы. При меньших элонгациях отраженный и прямой лучи стремятся к лучу, приходящему на границу света и каустической тени, образующейся на Земле. Этот луч, в силу фокусировки на каустике, обладает большей энергией и проникает в корону наиболее глубоко из всех прямых лучей. Поэтому с помощью такого луча можно исследовать корональ-ные неоднородности более близкие к фотосфере. Анализируя среднюю интенсивность импульса пульсара в области каустической тени, где отсутствует интерференция прямого и отраженного лучей можно оценить эффекты рассеяния радиоизлучения на турбулентных неоднородностях короны, исключив влияние регулярной рефракции. В результате изменение энергии импульса пульсара вблизи границы области каустической тени можно рассматривать в качестве индикатора интенсивности турбулентных неоднородностей короны Солнца.

В третьей главе исследуются эффекты сильной регулярной рефракции в структуре солнечного радиоизлучения в событиях со спайками. В настоящее время особенно остро стоит проблема оценки размеров источников отдельных спайков [22]. Увеличение видимых размеров источников и сложная структура наблюдаемых временных профилей спайков могут быть связаны с рассеянием радиоволн на неоднородностях корональной плазмы. Однако свойства неоднородностей короны изучены еще недостаточно, что в особенности касается неоднородностей нижней короны на расстояниях меньших двух радиусов фотосферы. Знание масштабов и интенсивностей неоднородностей электронной плотности над активной областью может существенно понизить степень неопределенности в установлении механизма генерации радиоспайков, а также прояснить природу образования корональной турбулентности. Для оценки роли неоднородной структуры короны при формировании структуры радиоспайка в работе рассматриваются сильные рефракционные искажения среднего времен-

ного профиля импульса радиоисточника, расположенного в корональной арке, с учетом его рассеяния на турбулентных корональных неоднородностях.

В п. 3.1 проводится анализ литературных источников, посвященных исследованиям влияния корональных неоднородностей на характеристики излучения радиоспайков.

В п. 3.2 с помощью численного моделирования построена лучевая картина поля; точечного источника, находящегося в корональной арке. Траекторные расчеты показали, что в присутствии корональной арки радиоизлучение может приходить в пункт наблюдения по нескольким путям, а в определенных случаях в окрестности наблюдателя формируются регулярные каустики. Для этих : условий на основе метода интерференционного интеграла получено выражение для среднего временного профиля импульса коронального радиоисточника. - В п. 3.3 проведен анализ среднего временного профиля импульса, рассеянного на турбулентных неоднородностях короны. На рис. 5 а-б представлены результаты расчетов средней формы импульса солнечного радиоисточника в присутствии регулярной арочной структуры и турбулентных неоднородностей электронной плотности короны.

В отличие от случая слабой регулярной рефракции в радиально-неоднородной короне, когда средняя форма импульса имеет однокомпонент-ную структуру, в условиях множественности путей распространения радиоиз-. лучения в корональной арке, в средней форме импульса проявляется многоком-понентность. Казалось бы, присутствие регулярных каустик в окрестности наблюдателя должно привести к формированию характерной осциллирующей ; формы некоторых пиков в среднем профиле импульса, что связано с интерференцией лучей вблизи образующихся каустик. Однако сильная случайная рефракция радиоизлучения на турбулентных неоднородностях "замывает" эти ос. .цилляции и форма отдельного пика в среднем профиле импульса становится . гауссоврй.;Более того, с увеличением интенсивности турбулентных неоднородностей происходит значительное статистическое "замывание" уже самого многокомпонентного среднего профиля импульса (Рис. 5 б). Необходимо отметить, что в околосолнечной плазме дисперсионные свойства среды приводят к тому, ; чхо формирование каустик, множественность путей распространения и времен: ное уширение импульса сильно зависят от частоты. В частности, на более низких частотах (декаметровый диапазон) регулярная рефракция солнечного ра. диоизлучения на крупномасштабной арочной структуре приводит к сильно выраженным регулярным каустикам и многолучевости и, как следствие, к существенным искажениям средней формы импульса. С другой стороны, поскольку флуктуации диэлектрической проницаемости солнечной короны обратно пропорциональны квадрату частоты радиоизлучения, то с ее уменьшением времен-:Ное .уширение импульса за счет случайной рефракции на корональных неоднородностях будет возрастать. Это приведет к частичному замыванию регулярных эффектов корональной арки. На более высоких частотах регулярная и случайная рефракция становятся менее значительными и уменьшается количество • регулярных и случайных каустик. В результате средняя форма импульса будет менее сложной.

0.25

0.15

0.05

\ (а)

1 СТд'е = 1%

501.6 501.8 502 502.2 502.4 502.6 502.8

Время, с

501.6 501.8 502 . 502.2 502.4 502.6 502.8 503

Время, с

Рис. 5. Средний профиль импульса солнечного радиоисточника (f = 100МГц), расположенного в вершине корональной арки, для разных значений параметра <jNe. Значения параметров турбулентных неоднородностей и корональной арки составляют: Lq=106km, 1 = 102км, высота арки от фотосферы h = \RS,

электронная концентрация в вершине арки Narc = 5 х 10 cm .

В п. 3.4 проводится сравнение результатов математического моделирования временных профилей радиоспайков с данными наблюдений. Выполненное моделирование показало, что сложный многокомпонентный профиль спайка может быть связан с эффектами регулярной рефракции при наличии в короне крупномасштабной локализованной структуры типа корональной арки. Такими структурами могут быть высокие послевспышечные арки и арочноподобные образования с повышенной электронной плотностью, связанные с корональны-ми выбросами массы (CMEs — coronal mass ejections). В работе [23] указывалось на наблюдение подобных сложных профилей. Один из таких профилей, приведенный в [23], показан на рис. 6. Анализ данного события показал, что оно свя-

зано с СМЕ, который и мог вызвать сложную временную структуру импульсов. Следует однако заметить, что эффекты множественности путей распространения для рассматриваемого частотного диапазона могут отсутствовать, если крупномасштабная регулярная неоднородность не обладает достаточно высокой электронной плотностью. В этом случае профили спайков. будут простыми (однокомпонентыми). Вероятно, именно такие профили спайков и наблюдали авторы работы [24].

Trieste Astronomical Observatory - Solar Astrophysics Group

Рис. 6. Временной профиль радиовсплеска на частоте 408 МГц по наблюдениям Астрономической Обсерватории Триеста (Италия) [23]. По горизонтальной оси откладывается время (UT), по вертикальной - плотность потока в SFU.

Четвертая глава посвящена исследованию рефракционного механизма формирования структуры солнечных декаметровых всплесков Hid типа с эхо -компонентами. При расчетах временных профилей радиовсплесков учтено влияние рассеяния на турбулентных неоднородностях короны и поглощения за счет столкновений.

В п. 4.1 на основе известных литературных данных проанализированы особенности наблюдаемых декаметровых всплесков Hid типа. В работах [11, 12], было обращено внимание на необходимость учета крупномасштабной регулярной структуры короны при интерпретации сложных временных профилей всплесков IHd типа с эхо-компонентами. Возникновение дополнительной компоненты всплеска и изменение величины задержки с гелиодолготой источника качественно можно объяснить на основе простой модели точечного импульсного радиоисточника, находящегося в радиально-неоднородной короне и излучающего на второй гармонике локальной плазменной частоты [11]. В рамках такой модели дополнительная компонента всплеска возникает вследствие прихода в пункт приема (с некоторой задержкой) импульса, первоначально не направленного в сторону Земли и отраженного при рефракции в короне. Между тем, согласно записям временных профилей радиоимпульсов на ряде фиксированных частот, сделанным на УТР-2, могли наблюдаться несколько эхо-компонент [12].

В п. 4.2 предложена модель формирования всплесков IHd типа с эхо-компонентами. Предполагается, что корональный источник радиовсплеска яв-

ляется изотропным, точечным и излучает на второй гармонике локальной плазменной частоты импульс малой длительности. Рассмотрен двумерный случай. Модель регулярной короны (без случайных неоднородностей) задается в виде:

Хе(г>У) = Л^оО) + + И2(г,¥\

(3)

где первое слагаемое описывает распределение электронной концентрации в радиально-неоднородной короне (фоновое распределение). Другие два слагаемых описывают регулярные крупномасштабные неоднородности различных типов. В частности, функция И^г^у/) характеризует корональные стримеры и представляется в виде:

= ДЛ/о(г)ехр

г-Яс

(4)

где

+ /?Лг0(г)ехр

Каждое слагаемое в (4) описывает структуру коронального стримера, т.е. аппроксимирует изменение электронной плотности вдоль его оси, задает ширину и положение стримера в пространстве. Здесь введены следующие обозначения: Д) - интенсивность стримера (параметр, характеризующий максимальное превышение электронной плотности в стримере по сравнению с фоновым распределением), ЬБг - угловая полуширина и К$( - длина стримера; у/¡¡(\,у/¡¡а - угловые координаты первого и второго стримеров соответственно; ух ~ коэффициент, характеризующий величину градиента электронной плотности в стримерах. Значения параметров этой модели выбирались в соответствии с результатами наблюдений, опубликованными в литературе. Функция г>4/) описывает крупномасштабное локализованное возмущение электронной концентрации и задавалась в виде:

где

и введены следующие обозначения: а0 - интенсивность возмущения, - расстояние между возмущением и центром Солнца; Ь(1,Я11 - угловая и радиальная полуширины возмущения; уг характеризует величину градиента электронной плотности в возмущении. Значения этих параметров априорно не известны и варьировались в процессе моделирования. Турбулентные неоднородности короны описывались пространственной функцией корреляции, Фурье-преобразование от которой соответствует степенному спектру неоднородно-стей.

В п. 4.3 изложена методика расчетов характеристик декаметровых радиовсплесков, распространяющихся в короне, и представлены результаты расчетов траекторий радиоволн точечного источника, излучающего на второй гармонике локальной плазменной частоты, для модели регулярной короны (3). На рис. 7 эти траектории показаны для случая, когда источник расположен под крупномасштабным локализованным возмущением короны. Как видно, в корональной плазме в присутствии крупномасштабных регулярных неоднородностей электронной плотности формируется достаточно сложная траекторная картина.

Рис. 7. Траектории декаметрового радиоизлучения в солнечной короне. На левой панели показаны лучи, испускаемые источником во внешнее пространство, на правой панели — лучи, первоначально направленные вглубь короны. Орбита Земли расположена в верхней части рисунка. Параметры модели (3) составляют: а = 2, /? = 5, гй =2.5Я3, Ьа = 20°, ^ =5хЮ~2Л5, ^„=40°, у/=-40 , Ь8( =10°, = 5Я3, У\ — У г =Ю2. Источник расположен на высоте А = 1.1/?5 от фотосферы и излучает на частоте / = 25МГц.

Крупномасштабное возмущение, расположенное над источником, препятствует свободному выходу радиоизлучения из короны во внешнее пространство. Таким образом, радиоизлучение из некоторого сектора начальных углов выхода лучей распространяется между крупномасштабным возмущением и глубинным уровнем короны, как в некотором рефракционном волноводе, и тем самым приобретает временную задержку относительно прямого сигнала (направленного в сторону Земли). Радиоизлучение, вышедшее из этого волновода, может попасть на Землю, будучи отраженным от корональных стримеров.

В п. 4.4 обсуждаются результаты расчетов временных профилей декамет-рового радиоимпульса, прошедшего неоднородную корону, и проводится их сравнение с экспериментальными данными. На рис. 8 представлены результаты таких расчетов на частоте / = 25 МГц для случая, когда источник радиовсплесков, с точки зрения наблюдателя, находился на центральном солнечном меридиане. При этом температура короны Тс полагалась равной 106 К, а параметры турбулентных неоднородностей имели следующие значения: / = 5х103км, ¿о = 106 км, = 5%.

Рис. 8. Средние временные профили декаметпрового радиоимпульса для различных значений параметра а. Значения других параметров модели (3) те же самые, что и на рис. 7. По горизонтальной оси откладывается временная задержка А г относительно времени прихода в приемник прямого сигнала. По вертикальной оси откладывается величина 10 + /(Д г)//т ], где I - интенсивность, 1т — нормировочный коэффициент.

Профили радиоимпульсов рассчитаны для нескольких значений параметра а, связанного с интенсивностью крупномасштабного возмущения, расположенного, над источником. На представленных графиках можно видеть всплеск, соответствующий прямому сигналу, и сформировавшиеся эхо-компоненты. Число, эхо-компонент зависит от интенсивности крупномасштабного возмущения. При а -1.97 и а = 2 образуются четыре заметные эхо-компоненты, две из которых имеют почти одинаковые задержки относительно прямого сигнала, поэтому частично перекрываются. При <7 = 1.5, т.е. когда возмущение более слабое (в этом случае электронная плотность возмущения в 3 раза больше плотности фоновой плазмы), образуются только три эхо-компоненты (здесь две из них сильно перекрываются). Это связано с тем, что регулярные лучи, которые при больших а отражаются от возмущения и приводят к формированию эхо-компоненты, в данном случае проходят сквозь возмущение и в приемник не попадают. Как показали расчеты, при достаточно малой интенсивности возмущения (а< 1) оно не оказывает практически никакого влияния на распространение радиоизлучения. В этом случае образуется две эхо-компоненты, одна из которых отражается от более глубокого слоя корональной плазмы, а другая -только от стримера. В результате эти эхо-компоненты имеют малые задержки относительно прямого сигнала. Из рис. 8 также можно видеть, что при увеличении интенсивности крупномасштабного возмущения компонента профиля, соответствующая прямому сигналу, существенно уширяется и уменьшается по интенсивности. В то же время интенсивность эхо-компонент меняется не так сильно (по крайней мере, для графиков а = 1.97 и а = 2). Расчеты показали, что структура профиля радиовсплеска с эхо-компонентами существенно зависит от таких параметров крупномасштабных регулярных неоднородностей, как удаление возмущения электронной плотности от Солнца (г<Д и углов наклона стримеров относительно центрального солнечного меридиана (у/¡¡а, Ин-

тенсивность и ширина отдельных компонент радиовсплеска зависят от параметров турбулентных неоднородностей.

Следует отметить, что рассматриваемый механизм формирования дека-метровых всплесков с эхо-компонентами учитывает и изменения видимого положения источника всплеска в процессе его наблюдения. Моделирование показало, что эхо-компоненты всплеска приходят в пункт приема на Земле под различными углами относительно направления с Земли в источник (который мы поместили на центральный меридиан). Это эквивалентно тому, что видимый источник в процессе наблюдения будет перемещаться по диску относительно центрального меридиана.

Сравнение результатов расчетов временных профилей радиовсплесков с экспериментальными данными, полученными на радиотелескопе УТР-2 [12], показало, что выполненное моделирование свидетельствует в пользу гипотезы, предложенной Абраниным, Базеляном и Цыбко, о формировании декаметровых всплесков ИИ типа с эхо-компонентами за счет регулярных крупномасштабных неоднородностей электронной плотности, находящихся на высотах средней короны.

В заключении сформулированы основные результаты, полученные при

работе над диссертацией.

1. Развит метод просвечивания солнечной короны радиоизлучением с борта космического аппарата с учетом формирования регулярных каустик. На основе интегрального представления поля в форме интерференционного интеграла получены асимптотические выражения для статистических моментов радиоизлучения, позволяющие рассчитать эффекты турбулентных неодно-родностей электронной плотности в структуре радиоизлучения в присутствии каустик, образующихся вследствие сильной регулярной рефракции радиоволн на крупномасштабных неоднородностях электронной плотности короны. Предложен новый метод диагностики корональной турбулентности, основанный на анализе структуры энергетического спектра радиоизлучения с борта космического аппарата в области каустической тени Солнца.

2. Показана возможность использования явления затмения пульсаров солнечной короной для диагностики турбулентных корональных неоднородностей электронной плотности. Впервые решена задача просвечивания короны радиоизлучением пульсара при малых элонгациях, когда приемник, расположенный на Земле, может оказаться в окрестности границы каустической тени, образующейся вследствие регулярной рефракции радиоизлучения в околосолнечной плазме. Показано, что изменения энергии импульса пульсара в зоне каустической тени можно рассматривать в качестве индикатора интенсивности турбулентных неоднородностей короны Солнца.

3. Исследована задача рассеяния импульса солнечного радиоисточника в турбулентной корональной плазме с учетом сильной регулярной рефракции в короне. Проведен анализ искажений среднего профиля импульса в событиях со спайками для случая, когда источник расположен в высокой корональной арке. Показано, что сильная регулярная рефракция радиоизлучения на крупномасштабной арочной структуре может привести к множественности путей распространения радиоволн и образованию регулярных каустик. Эти явления способствуют формированию многокомпонентного среднего временного профиля радиоимпульса и должны учитываться при исследовании механизмов генерации спайков.

4. Проведен анализ возможности образования эхо-компонент солнечных дека-метровых всплесков nid типа за счет рефракции радиоизлучения в корональной плазме с крупномасштабными регулярными неоднородностями электронной плотности. Наблюдаемые эхо-компоненты радиовсплесков с задержками более 3 с объясняются образованием дополнительных мод распространения радиоизлучения в "поперечном" рефракционном волноводе, возникающем между локализованным возмущением электронной плотности и глубинными уровнями короны. Благодаря отражению от стримеров дополнительные моды могут попадать на Землю. Исследовано влияние рассеяния радиоизлучения на турбулентных неоднородностях и поглощения за счет столкновений на структуру декаметрового всплеска Illd типа с эхо-компонентами. Показано, что многокомпонентная структура всплеска со-

храняется при изменении температуры короны, но может стать более простой (двухкомпонентной) вследствие ослабления интенсивности стримеров и крупномасштабного возмущения. Предложенная модель формирования декаметрового всплеска Hid типа с эхо-компонентами учитывает изменения . положения видимого источника всплеска по диску Солнца.

Основные публикации автора по теме диссертации:

I. Afanasiev A.N. The energy spectrum of spacecraft radio signals in the caustic shadow zone of the Sun: A new diagnostic of the solar coronal plasma // J. Atm. Solar-Terrest. Phys. 2005. V. 67. P. 1002-1013.

2.. Afanasiev A.N., Altyntsev A.T. Effects of strong regular refraction in the solar radio pulse structure in spike events // Solar Phys. 2006. V. 234. P. 151-167.

3. Афанасьев A.H. Радиопросвечивание турбулентной околосолнечной плазмы импульсом пульсара при малых элонгациях // Астрон. журн. 2006. Т. 83. № 9. С. 853-864.

4. . Afanasiev A.N. Mathematical modeling of the formation of type Hid solar deca-

meter radio bursts with echo-components // Solar Phys. 2006. V. 238. P. 87-104.

5. Афанасьев A.H. Влияние крупномасштабных плазменных неоднородностей на рассеяние радиоизлучения в солнечной короне // Солнечно-земная физика/2005. Вып. 8. С. 73-75.

6. Afanasiev A.N., Altyntsev А.Т. Refraction and scattering of radio emission from a solar source due to coronal inhomogeneities // Proc. IAU Symp. No. 223 "Multi-Wavelength Investigations of Solar Activity". Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press. 2004. P. 609-610.

7. Афанасьев A.H. Влияние сильной регулярной рефракции на рассеяние радиоизлучения в турбулентной солнечной короне // Труды XXI Всероссийск.

- науч. конф. по распространению радиоволн. Йошкар-Ола: МарГТУ. 2005. Т. 1.С. 103-108.

8. - Afanasiev A.N. Coronal scattering of radio emission under strong regular refrac-

tion // Abstracts of International Colloquium "Scattering and Scintillation in Radio Astronomy". Pushchino. 2006- P. 19.

9. Афанасьев A.H. Влияние неоднородностей солнечной короны на распространение радиоволн // Труды V Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Гелио- и геофизические исследования". Иркутск. 2002. С. 68-70.

10. Афанасьев А.Н. Радиопросвечивание солнечной короны в присутствии каустической особенности волнового поля // Сб. тез. Девятой Всероссийск. науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург-Красноярск: изд. АСФ России. 2003. Т. 2. С. 742-743.

II. Афанасьев А.Н. Особенности рассеяния радиоволн в неоднородной солнечной короне // Труды VI Международной Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Волновые процессы в проблеме космической погоды". Иркутск. 2003. С. 129-131.

12. Афанасьев А.Н. Структура импульса пульсара, рассеянного в турбулентной солнечной короне // Сб. тез. Десятой Всероссийск. науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург-Москва: изд. АСФ России. 2004. Т. 2. С. 753-754.

13. Афанасьев А.Н. Радиопросвечивание солнечной короны импульсом пульсара при малых элонгациях // Тез. докл. Всероссийск. астрон. конф. ВАК-2004 "Горизонты Вселенной". М.: ГАИШ МГУ. 2004. С. 70.

14. Афанасьев А.Н. Просвечивание корональной плазмы радиоизлучением солнечного источника // Тез. докл. Всероссийск. астрон. конф. ВАК-2004 "Горизонты Вселенной". М.: ГАИШ МГУ. 2004. С. 70-71.

15. Афанасьев А.Н. Рассеяние импульсного радиоизлучения в солнечной короне // Труды VII Международной Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Взаимодействие полей и излучения с веществом". Иркутск. 2004. С. 159-161.

16. Афанасьев А.Н. Декаметровые радиоимпульсы в солнечной короне // Труды VIII Международной Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Астрофизика и физика околоземного космического пространства". Иркутск. 2005. С. 156-158.

17. Афанасьев А.Н. Энергетический спектр радиосигнала при просвечивании солнечной короны с крупномасштабным возмущением электронной плотности // Тез. IX Международной Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Физические процессы в космосе и околоземной среде". Иркутск. 2006. С. 71-72.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Ефимов А.И., Чашей И.В., Самознаев Л.Н. и др. Внешний масштаб турбулентности солнечного ветра по данным радиозатменных экспериментов с использованием космического аппарата GALILEO // Астрон. журн. 2002. Т. 79. № 7. С. 640-652.

2. Гавриленко В.Г., Липатов Б.Н., Нечаева М.Б. Анализ отклика радиоинтерферометра со сверхдлинной базой на излучение радиоисточника, прошедшее через околосолнечную плазму // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2002. Т. 45. № 6. С. 459-472.

3. Bastian T.S. Angular scattering of solar radio emission by coronal turbulence // Astrophys. J. 1994. V. 426. P. 774-781.

4. Uralov A.M. Scintillation of solar radio sources: Implication for spikes // Solar Phys. 1998. V. 183. P. 133-155.

5. Лотова H.A. Радиоастрономические исследования неоднородной структуры околосолнечной плазмы // Успехи физ. наук. 1968. Т. 95. № 2. С. 293-312.

6. Блиох П.В., Синицин В.Г., Фукс И.М. Рефракция и рассеяние в солнечной короне при затменных наблюдениях космических источников // Астрон. журн. 1969. Т. 46. № 2. С. 348-358.

7. Baselyan L.L., Sinitsin V.G. Scattering of radiowaves from cosmic sources in the solar corona//Solar Phys. 1971. V. 17. P. 129-145.

8. Флейшман Г.Д., Мельников В.Ф. Солнечные миллисекундные радиоспайки // Успехи ф из. наук. 1998. Т. 168. № 12. С. 1265-1301.

9. Benz А.О., Magun A., Stehling W., Su H. Electron beams in the low corona // Solar Phys. 1992. V. 141. P. 335-346.

10. Heyvaerts J., Kerdraon A., Mangeney A. et al. Polarization and location of metric radio bursts in relationship with the emergence of a new magnetic field // Astron. and Astrophys. 1978. V. 66. P. 81-86.

11. Абранин Э.П., Базелян JI.JL, Цыбко ЯХ. Параметры динамического спектра солнечных декаметровых радиовсплесков Hid типа с эхокомпонентами // Астрон. журн.,1996. Т. 73. № 6. С, 939-946.

12. Абранин Э.П., Базелян JIJL, Цыбко Я.Г. Квазипериодическая структура солнечных радиовсплесков ind типа с эхокомпонентами // Изв.. ВУЗов. Радиофизика. 1997. Т. 40. № 9. С. 1073-1085.

13. Орлов Ю.И. Равномерное асимптотическое интегральное представление полей в неоднородных средах // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1974. Т. 17. № 7. С. 1035-1041.

„14. Tinin M.V., Afanasiev N.T., Mikheev S.M. et al. On some problems of the theory of radio wave propagation in a randomly inhomogeneous ionosphere // Radio Sci. 1992. V. 27. P. 245-255.

15. Яковлев О.И. Космическая радиофизика. M.: Научная книга. 1998.432 с.

16. Павельев А.Г., Яковлев О.И., Кучерявенков АЛ. и др. Опыт бистатической радиолокации Солнца с применением аппарата Венера-16 // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1988. Т. 31. № 2. С. 127-134. .

17. Гочелашвили К.С., TIТиптов В.И. Волны в случайно-неоднородных средах. Итоги науки и техники, сер. Радиофизика, физические основы электроники, акустика. М.: ВИНИТИ. 1981. Т. 1. 144 с.

18. Шишов В.И. Влияние рефракции на характеристики мерцаний и на среднюю форму импульсов пульсаров // Астрон. журн. 1973. Т. 50. № 5. С. 941949.

19. Зернов Н.Н. Обобщение метода плавных возмущений на случай поля сосредоточенного излучателя в неоднородной среде // Радиотех. и электрон. 1990. Т. 35. №8. С. 1590-1595.

20. Тинин М.В., Афанасьев Н.Т., Кудижский А.В. Флуктуации КВ-поля в окрестности максимально применимой частоты (границы мертвой зоны) // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2000. Т. 43. № 1. С. 17-27.

21. Gherm V.E., Zernov N.N., Lundborg В., Vastberg A. The two-frequency coherence function for the fluctuating ionosphere: narrowband pulse propagation // J. Atm. Solar-Terrest. Phys. 1997..V. 59. P. 1831-1841.

22. Altyntsev A.T., Grechnev V.V., Konovalov S.K. et al. On the apparent size of solar microwave spike sources // Astrophys. J. 1996. V. 469. P. 976-980.

23. Magdalenic J., Vrsnak В., Zlobec P., Aurass H. Millisecond pulsations // Report at CESRA Workshop "The high energy solar corona: waves, eruptions, particles". Sabhal Мог Ostaig, Isle of Skye, 7-11 June 2004, Scotland, United Kingdom.

24. Gudel M., Benz A.O. Time profiles of solar radio spikes // Astron. and Astrophys. 1990. V. 231. P. ¿02-212.

Подписано в печать 22.11.06. Формат 60x84 1/16. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 97.

РЕДАЮЩОННО-ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ОТДЕЛ Иркутского государственного университета 664003, Иркутск, бульвар Гагарина, 36; тел. (3952) 24-14-36

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Афанасьев, Александр Николаевич

Введение.

Глава 1. Рефракционные эффекты при рассеянии в солнечной короне радиоизлучения внешнего монохроматического источника.

1.1. Метод просвечивания околосолнечной плазмы радиоизлучением с борта космического аппарата.

1.2. Развитие метода просвечивания короны на случай формирования регулярных каустик.

1.2.1. Лучевая картина распространения радиоизлучения в солнечной короне.

1.2.2. Применение интегральных представлений для расчета статистических моментов радиоизлучения, рассеянного корональной турбулентностью.

1.2.3. Энергетический спектр радиоизлучения в окрестности границы каустической тени Солнца.

1.3. Численное моделирование энергетического спектра в области каустической тени.

1.3.1. Математическая модель турбулентных неоднородностей электронной концентрации короны.

1.3.2. Результаты расчета энергетического спектра для различных положений наблюдателя в области каустической тени.

1.3.3. Исследование структуры энергетического спектра в области тени для различных параметров турбулентных неоднородностей короны.

1.3.4. Исследование влияния ориентации корональных неоднородностей на структуру энергетического спектра в зоне тени.

1.4. Структура энергетического спектра при просвечивании солнечной короны в присутствии транзиента.

1.5. Выводы.

Глава 2. Просвечивание корональной плазмы импульсным радиоизлучением пульсаров.

2.1. Использование дискретных радиоисточников для диагностики неоднородностей околосолнечной плазмы.

2.2. Просвечивание короны импульсом пульсара при малых элонгациях.

2.2.1. Лучевая картина распространения радиоизлучения пульсара.

2.2.2. Средняя интенсивность импульса пульсара.

2.2.3. Асимптотические разложения для средней формы импульса пульсара.

2.3. Возможности диагностики турбулентных неоднородностей короны по характеристикам радиоизлучения пульсара в области каустической тени.

2.4. Выводы.

Глава 3. Эффекты сильной регулярной рефракции в структуре солнечного радиоизлучения в событиях со спайками.

3.1. Влияние неоднородностей короны на характеристики излучения солнечных радиоисточников.

3.2. Метод расчета среднего временного профиля импульса радиоисточника, находящегося в корональной арке.

3.2.1. Функция отклика на излученный 5-импульс.

3.2.2. Лучевая картина распространения радиоизлучения.

3.2.3. Статистические траекторные характеристики парциальных волн.

3.3. Результаты расчетов среднего временного профиля отдельного радиоспайка.

3.4. Сравнение результатов расчетов профилей радиоспайков с данными наблюдений.

3.5. Выводы.

Глава 4. Рефракционный механизм формирования структуры солнечных декаметровых радиовсплесков Hid типа с эхо-компонентами.

4.1. Особенности радиовсплесков Illd типа.

4.2. Модель формирования всплесков Hid типа с эхо-компонентами.

4.3. Методика расчетов характеристик радиовсплесков, распространяющихся в короне.

4.4. Результаты численного моделирования характеристик радиовсплесков и их сравнение с экспериментальными данными.

4.4.1. Параметры наблюдаемых сложных амплитудно-временных профилей декаметровых радиовсплесков Hid типа.

4.4.2. Анализ результатов расчетов амплитудно-временных профилей радиовсплесков.

4.4.3. Анализ изменений видимого положения источника радиовсплеска.

4.5. Выводы.

Введение диссертация по астрономии, на тему "Эффекты сильной регулярной рефракции в структуре радиоизлучения, рассеянного солнечной короной"

Эффекты рассеяния радиоизлучения солнечных и удаленных космических источников в корональной плазме близки по своей природе и вызывают особый интерес у исследователей физики Солнца. Это объясняется тем, что, с одной стороны, анализируя структуру рассеянного радиоизлучения источника с известными характеристиками, можно получить информацию о свойствах и параметрах околосолнечной плазмы [1-6]. С другой стороны, полученные сведения о неоднородной структуре короны позволяют корректно и более надежно исследовать механизмы генерации и статистические характеристики собственного радиоизлучения Солнца [7-9].

В первых работах по рассеянию в солнечной короне радиоизлучения дискретных космических источников предполагалось, что эффект регулярной рефракции незначителен и маскируется более сильным - рассеянием [10], либо считалось, что регулярная рефракция приводит лишь к смещению эффективного центра излучения источника [11]. Дальнейшие исследования показали [12, 13], что при просвечивании короны в случае, когда источник находится на малых угловых расстояниях от Солнца (при малых элонгациях), наблюдатель может оказаться вблизи регулярной каустики, возникающей вследствие сильной регулярной рефракции радиоизлучения в короне. В этих условиях возможны не только значительные количественные изменения характеристик рассеянного радиоизлучения, но и качественные искажения его структуры. Всесторонний анализ структуры рассеянного радиоизлучения в окрестности регулярной каустики представляется важным, так как эффект разрушения каустики под влиянием турбулентных неоднородностей короны содержит необходимую информацию об их параметрах. Вместе с тем, при использовании дискретных космических радиоисточников для диагностики корональной турбулентности возникают существенные ограничения, связанные с низкой когерентностью и с пространственной протяженностью этих источников. Вследствие частичного усреднения флуктуаций радиоизлучения теряется его информативность, что затрудняет решение обратной задачи по определению параметров корональных неоднородностей. В связи с этим, для диагностики неоднородной структуры короны в присутствии регулярной каустики могут оказаться полезными когерентное радиоизлучение с борта космического аппарата и радиоизлучение пульсаров, которые являются практически точечными импульсными источниками.

Значительный интерес представляет исследование влияния эффектов сильной регулярной рефракции на рассеяние в короне радиоизлучения солнечных источников. В окрестности таких источников могут существовать различные крупномасштабные регулярные неоднородности электронной плотности (корональные арки, стримеры и др.), которые могут приводить к образованию регулярных каустик и множественности путей распространения радиоволн. Возникающие рефракционные эффекты необходимо учитывать при анализе структуры наблюдаемых всплесков радиоизлучения, что дает возможность более надежно изучить механизм их генерации в источнике.

Одним из типов всплесков радиоизлучения Солнца, механизм генерации которых окончательно не установлен, являются солнечные миллисе-кундные спайки. Спайки представляют собой узкополосные всплески интенсивности радиоизлучения с длительностью менее 1 с и наблюдаются в различных диапазонах длин волн: от сантиметрового до декаметрового [14, 15]. Значительный интерес исследователей к явлению радиоспайков связан, прежде всего, с представлением о фрагментации энерговыделения во время солнечной вспышки. При этом отдельный спайк рассматривается как элементарная солнечная микровспышка. В последние годы по спайкам накоплен богатый экспериментальный материал, и достигнут значительный прогресс в теории спайков [15]. Тем не менее, вопрос о происхождении спайков окончательно не решен. Одна из трудностей состоит в том, что в полной мере не ясно какое влияние может оказать неоднородная среда распространения, т.е. солнечная корона, на наблюдаемые характеристики радиоспайков. При теоретическом рассмотрении эффектов распространения обычно предполагается, что солнечная корона сферически-симметрична, влияние регулярной рефракции пренебрежимо мало, а характеристики спайков определяются рассеянием и дифракцией радиоизлучения на турбулентных корональных неодно-родностях [8, 9]. С другой стороны, генерация радиоспайков может происходить на локальной ленгмюровскои частоте и ее гармониках. При таком механизме генерации, во избежание сильного поглощения радиоизлучения, необходимо полагать наличие значительных градиентов электронной плотности в окрестности источников [16]. В частности, радиоспайки могут генерироваться в высоких корональных арках [17]. В этом случае существенным может оказаться не только рассеяние, но и сильная регулярная рефракция радиоизлучения в арочной структуре.

Сильная регулярная рефракция может играть важную роль и при формировании других типов солнечных радиовсплесков. В результате многолетних наблюдений, проведенных на радиотелескопе УТР-2, было установлено [18], что декаметровые радиовсплески ИМ типа генерируются на второй гармонике локальной плазменной частоты короны и могут сопровождаться формированием эхо-компонент с задержками более 3 с. При этом положения видимых источников первоначального всплеска и его эхо-компонент обычно не совпадали и могли быть разнесены на расстояния, соизмеримые с оптическим диаметром Солнца. На основе полученных экспериментальных данных было высказано предположение [19, 20], что эхо-сигнал формируется вследствие сильной регулярной рефракции радиоизлучения на крупномасштабных регулярных структурах электронной плотности, находящихся на высотах средней короны. Эти корональные образования препятствуют свободному выходу радиоизлучения стационарного компактного и изначально моноимпульсного источника по направлению к Земле, способствуя тем самым возникновению всплеска с наблюдаемыми временными и пространственными характеристиками. Для выяснения возможного рефракционного механизма формирования всплесков ПИ типа с эхо-компонентами важно провести математическое моделирование среднего временного профиля декаметрового радиоимпульса, прошедшего через неоднородную солнечную корону, с учетом рассеяния на турбулентных неоднородностях и сильной регулярной рефракции на крупномасштабных неоднородностях электронной плотности.

Цель работы

Научная новизна

1. Впервые получено интегральное представление для энергетического спектра монохроматического радиоизлучения, рассеянного солнечной короной, при ее просвечивании с борта космического аппарата при малых элонгациях. Данные измерений структуры энергетического спектра в области каустической тени, образующейся вследствие влияния регулярной составляющей электронной плотности короны, предложено использовать для диагностики корональной турбулентности.

Достоверность результатов, представленных в диссертации, обеспечивается адекватным использованием математического аппарата, совпадением аналитических результатов в предельных частных случаях с результатами, известными из литературы, использованием для численного моделирования хорошо апробированных методов и численных схем расчета.

Научная и практическая значимость

Проведенное теоретическое исследование показывает, что при анализе данных наблюдений структуры радиоизлучения солнечных источников необходим учет явления сильной регулярной рефракции, связанного с присутствием в короне крупномасштабных неоднородностей электронной плотности. Поэтому для правильной интерпретации структуры радиоизлучения необходимо проводить анализ данных наблюдений крупномасштабной структуры солнечной короны (стримеры, корональные арки, транзиенты и т.д.). Тем самым будут созданы условия для более корректного исследования механизмов генерации радиоизлучения, вызванного физическими процессами, протекающими в самом радиоисточнике. Предложенный способ расширения диагностических возможностей классического метода просвечивания солнечной короны с использованием информации о статистических моментах радиоизлучения космических аппаратов и пульсаров в области каустической тени позволяет получить дополнительные сведения о турбулентной структуре нижней и средней короны. Полученные результаты могут быть использованы при изучении связей радиовсплесков, солнечных вспышек и тонкой структуры корональной плазмы, а также при разработке методов прогнозирования солнечных вспышек на основе мониторинга неоднородной структуры короны с помощью средств наземного и космического базирования. Результаты, касающиеся искажений энергетического спектра радиоизлучения в условиях множественности путей распространения и формирования регулярных каустик, применимы для исследования структуры крупномасштабных плазменных образований сверхкороны, пересекающих трассу наблюдений и способных оказать существенное воздействие на состояние солнечно-земных связей.

Апробация работы

Основные результаты и выводы, приведенные в диссертации, докладывались и обсуждались на следующих научных мероприятиях:

• International Colloquium. "Scattering and Scintillation in Radio Astronomy",

Pushchino, 2006;

IAU Symposium No. 223 "Multi-Wavelength Investigations of Solar Activity", St.-Petersburg, 2004;

Всероссийской астрономической конференции (BAK-2004) "Горизонты Вселенной", Москва, 2004;

Международной конференции "Солнечно-земная физика", Иркутск, 2004;

XXI Всероссийской научной конференции по распространению радиоволн, Йошкар-Ола, 2005;

Девятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Красноярск,. 2003;

Десятой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, Москва, 2004;

Y Байкальской моло нежной научной школе по сЬундаментальной сЬизи ' У X ¥ ■ • Л. ке "Гелио- и геофизические исследования", Иркутск, 2002;

VI Международной Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Волновые процессы в проблеме космической погоды", Иркутск, 2003;

VII Международной Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Взаимодействие полей и излучения с веществом", Иркутск, 2004;

VIII Международной Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Астрофизика и физика околоземного космического пространства", Иркутск, 2005;

IX Международной Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике "Физические процессы в космосе и околоземной среде", Иркутск, 2006, а также на научных семинарах в ИСЗФ СО РАН.

Результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, использовались при выполнении исследований по проектам, поддержанным грантами РФФИ № 03-02-16229, № 04-02-39003, № 06-02-16295, грантом "Ведущие научные школы Российской Федерации" НШ-477.2003.2, а также грантом поддержки молодых ученых им. М.А. Лаврентьева.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Результаты математического моделирования энергетического спектра монохроматического радиоизлучения в области каустической тени, образующейся при просвечивании короны с космического аппарата при малых элонгациях. Выявленная значительная зависимость характеристик спектра от параметров турбулентных корональных неоднородностей открывает новые возможности для их диагностики.

2. Методика оценки интенсивности турбулентных неоднородностей электронной плотности по данным об изменениях энергии импульса пульсара в области каустической тени, образующейся при просвечивании короны. В отличие от случая больших элонгаций определение интенсивности корональных неоднородностей возможно в условиях, когда импульс пульсара сильно уширен за счет флуктуаций межзвездной плазмы.

3. Интерпретация многокомпонентных временных профилей солнечных миллисекундных радиоспайков из источника в высокой корональной арке, основанная на результатах моделирования рассеяния излучения на корональной турбулентности в условиях сильной регулярной рефракции в арочной структуре.

4. Механизм формирования наблюдаемых эхо-компонент солнечных дека-метровых радиовсплесков ПИ типа с задержками более 3 с за счет образования дополнительных мод распространения излучения моноимпульсного источника в рефракционном волноводе, возникающем между регулярной крупномасштабной неоднородностью электронной плотности и глубинными уровнями короны.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 140 наименований; Общий объем диссертации 156 страниц, включая 4 таблицы и 37 рисунков.

Заключение диссертации по теме "Физика Солнца"

Основные результаты выполненной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Развит метод просвечивания солнечной короны радиоизлучением с борта космического аппарата с учетом формирования регулярных каустик. На основе интегрального представления поля в форме интерференционного интеграла получены асимптотические выражения для статистических моментов радиоизлучения, позволяющие рассчитать эффекты турбулентных неоднородностей электронной плотности в структуре радиоизлучения в присутствии каустик, образующихся вследствие сильной регулярной рефракции радиоволн на крупномасштабных неоднородностях электронной плотности короны. Предложен новый метод диагностики корональной турбулентности, основанный на анализе структуры энергетического спектра радиоизлучения с борта космического аппарата в области каустической тени Солнца.

4. Проведен анализ возможности образования эхо-компонент солнечных де-каметровых всплесков ПИ типа за счет рефракции радиоизлучения в корональной плазме с крупномасштабными регулярными неоднородностями электронной плотности. Наблюдаемые эхо-компоненты радиовсплесков с задержками более 3 с объясняются образованием дополнительных мод распространения радиоизлучения в "поперечном" рефракционном волноводе, возникающем между локализованным возмущением электронной плотности и глубинными уровнями короны. Благодаря отражению от стримеров дополнительные моды могут попадать на Землю. Исследовано влияние рассеяния радиоизлучения на турбулентных неоднородностях и поглощения за счет столкновений на структуру декаметрового всплеска ИМ типа с эхо-компонентами. Показано, что многокомпонентная структура всплеска сохраняется при изменении температуры короны, но может стать более простой (двухкомпонентной) вследствие ослабления интенсивности стримеров и крупномасштабного возмущения. Предложенная модель формирования декаметрового всплеска Hid типа с эхо-компонентами учитывает изменения положения видимого источника всплеска по диску Солнца.

В заключение автор выражает глубокую признательность и благодарность своему научному руководителю д. ф.-м. н. А.Т. Алтынцеву за постоянное внимание к работе, ценные предложения и замечания на всех этапах подготовки диссертации.

Автор признателен Т.В. Смирновой и А.И. Ефимову за ряд ценных советов и полезные дискуссии, а также благодарен Я.Г. Цыбко и J. Magdalenic за любезно предоставленные экспериментальные материалы.

Автор выражает признательность В. Коулсу (W. Coles), Б. Риккету (В. Rickett) и М. Берду (М. Bird) за ценные замечания при обсуждении результатов работы.

Наконец, считаю своим долгом выразить большую благодарность всему коллективу Отдела радиоастрофизических исследований ИСЗФ СО РАН за созданную атмосферу высокого творчества и постоянную поддержку при подготовке настоящей диссертации.

Заключение

Проведенное теоретическое исследование показывает, что при интерпретации данных наблюдений структуры рассеянного солнечной короной радиоизлучения солнечных и удаленных космических источников необходим учет явления сильной регулярной рефракции, связанного с присутствием в короне крупномасштабных неоднородностей электронной концентрации. Это позволяет корректно исследовать механизмы генерации собственного радиоизлучения Солнца и получить более надежную информацию о свойствах и параметрах корональной турбулентности.

Список источников диссертации и автореферата по астрономии, кандидата физико-математических наук, Афанасьев, Александр Николаевич, Иркутск

1. Яковлев О.И. Космическая радиофизика. М.: Научная книга. 1998. 432 с.

2. Ефимов А.И., Самознаев. Л.Н. Прогресс в исследованиях солнечного ветра // Зарубежная радиоэлектроника. Усп. Соврем. Радиоэлектрон. 2002. № 9. С. 17-27.

3. Ефимов А.И., Чашей И.В., Самознаев JI.H. и др. Внешний масштаб турбулентности солнечного ветра по данным радиозатменных экспериментов с использованием космического аппарата GALILEO // Астрон. журн. 2002. Т. 79. № 7. С. 640-653.

4. Efimov A.I., Chashei I.V., Bird М.К. et al. Turbulence of the inner solar wind at the solar maximum: Coronal radio sounding with GALILEO in 1999/2000 // Adv. Space Res. 2005. V. 36. P. 1448-1453.

5. Гавриленко В.Г., Липатов Б.H., Нечаева М.Б. Анализ отклика радиоинтерферометра со сверхдлинной базой на излучение радиоисточника, прошедшего через околосолнечную плазму // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2002. Т. 45. № 6. С. 459-472.

6. Алтунин В.И., Дементьев А.Ф., Липатов Б.Н. и др. Исследования неод-нородностей плазмы солнечного ветра методом РСДБ на длинах волн 18 и 92 см в 1994-1996 гг. // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2000. Т. 43. № 3. С. 197-206.

7. Виткевич В.В. Солнечная сверхкорона и ее влияние на принимаемое радиоизлучение Солнца // Астрон. журн. 1956. Т. 33. № 1. С. 62-73.

8. Bastian T.S. Angular scattering of solar radio emission by coronal turbulence // Astrophys. J. 1994. V. 426. P. 774-781.

9. Uralov A.M. Scintillation of solar radio sources: implication for spikes // Solar Phys. 1998. V. 183. P. 133-155.

10. Виткевич В.В. Результаты наблюдений распространения радиоволн через солнечную корону // Астрон. журн. 1955. Т. 32. № 2. С. 150-164.

11. Лотова Н.А. Радиоастрономические исследования неоднородной структуры околосолнечной плазмы // Успехи физ. наук. 1968. Т. 95. № 2. С. 293-312.

12. Блиох П.В., Синицин В.Г., Фукс И.М. Рефракция и рассеяние в солнечной короне при затменных наблюдениях космических источников // Ас-трон. журн. 1969. Т. 46. № 2. С. 348-358.

13. Baselyan L.L., Sinitsin V.G. Scattering of radiowaves from cosmic sources in the solar corona // Solar Phys. 1971. T. 17. № 1. P. 129-145.

14. Benz A.O. Radio spikes and the fragmentation of flare energy release // Solar Phys. 1985. V. 96. P. 357-370,

15. Флейшман Г.Д., Мельников В.Ф. Солнечные миллисекундные радиоспайки//Успехи физ. наук. 1998. Т. 168. № 12. С. 1265-1301.

16. Benz А.О., Magun A., StehlingW., Su Н. Electron beams in the low corona // Solar Phys. 1992. V. 141. P. 335-346.

17. Heyvaerts J., Kerdraon A., Mangeney A. et al. Polarization and location of metric radio bursts in relationship with the emergence of a new magnetic field //Astron. and Astrophys. 1978. V. 66. P. 81-86.

18. Абранин Э.П., Базелян Л.Л., Цыбко Я.Г. Параметры динамического спектра солнечных декаметровых радиовсплесков Hid типа с эхокомпо-нентами // Астрон. журн. 1996. Т. 73. № 6. С. 939-946.

19. Абранин Э.П., Базелян Л.Л., Цыбко Я.Г. Квазипериодическая структура солнечных радиовсплесков Hid типа с эхокомпонентами // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1997. Т. 40. № 9. С. 1073-1085.

20. Абранин Э.П., Базелян Л.Л., Цыбко Я.Г. Амплитудные профили солнечных радиовсплесков Hid типа с эхо-компонентой и глобальная дислокация их элементарных квазимонохроматических источников // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2000. Т. 43. № 12. С. 1027-1043.

21. Гочелашвили К.С., Шишов В.И. Волны в случайно-неоднородных средах. Итоги науки и техники, сер. Радиофизика, физические основы электроники, акустика. М.: ВИНИТИ. 1981. Т. 1. 144 с.

22. Орлов Ю.И. Равномерное асимптотическое интегральное представление полей в неоднородных средах // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1974. Т. 17. №7. С. 1035-1041.

23. Тинин М.В. Распространение волн в среде с крупномасштабными неод-нородностями // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1983. Т. 26. № 1. С. 36-43.

24. Magdalenic J., Vrsnak В., Zlobec P., Aurass H. Millisecond pulsations // Report at CESRA Workshop "The high energy solar corona: waves, eruptions, particles". Sabhal Мог Ostaig, Isle of Skye, 7-11 June 2004, Scotland, United Kingdom.

25. Afanasiev A.N. The energy spectrum of spacecraft radio signals in the caustic shadow zone of the Sun: A new diagnostic of the solar coronal plasma // J. Atm. Solar-Terrest. Phys. 2005. V. 67. P. 1002-1013.

26. Afanasiev A.N., Altyntsev A.T, Effects of strong regular refraction in the solar radio pulse structure in spike events // Solar Phys. 2006. V. 234. P. 151167.

27. Афанасьев A.H. Радиопросвечивание турбулентной околосолнечной плазмы импульсом пульсара при малых элонгациях // Астрон. журн. 2006. Т. 83. №9. С. 853-864.

28. Afanasiev A.N. Mathematical modeling of the formation of type Hid solar decameter radio bursts with echo-components II. Solar Phys. 2006. V. 238. P. 87-104.

29. Афанасьев A.H. Влияние крупномасштабных плазменных неоднородно-стей на рассеяние радиоизлучения в солнечной короне // Солнечно-земная физика. 2005. № 8. С.73-75.

30. Афанасьев A.H. Влияние неоднородностей солнечной короны на распространение радиоволн // Труды V Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Гелио- и геофизические исследования". Иркутск. 2002. С. 68-70.

31. Афанасьев А.Н. Радиопросвечивание солнечной короны в присутствии каустической особенности волнового поля // Сб. тез. Девятой Всерос-сийск. науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург-Красноярск: изд. АСФ России. 2003. Т. 2. С. 742-743.

32. Афанасьев А.Н. Особенности рассеяния радиоволн в неоднородной солнечной короне // Труды VI Международной Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Волновые процессы в проблеме космической погоды". Иркутск. 2003. С. 129-131.

33. Афанасьев А.Н. Структура импульса пульсара, рассеянного в турбулентной солнечной короне // Сб. тез. Десятой Всероссийск. науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург-Москва: изд. АСФ России. 2004. Т. 2. С. 753-754.

34. Афанасьев А.Н. Радиопросвечивание солнечной короны импульсом пульсара при малых элонгациях // Тез. докл. Всероссийск астрон. конф. ВАК-2004 "Горизонты Вселенной". М.: ГАИШ МГУ. 2004. С. 70.

35. Афанасьев А.Н. Просвечивание корональной плазмы радиоизлучением солнечного источника // Тез. докл. Всероссийск. астрон. конф. ВАК-2004 "Горизонты Вселенной". М.: ГАИШ МГУ. 2004. С. 70-71.

36. Афанасьев А.Н. Рассеяние импульсного радиоизлучения в солнечной короне // Труды VII Международной Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Взаимодействие полей и излучения с веществом". Иркутск. 2004. С. 159-161.

37. Афанасьев А.Н. Влияние сильной регулярной рефракции на рассеяние радиоизлучения в турбулентной солнечной короне. // Труды XXI Все-российск. науч. конф. по распространению радиоволн. Йошкар-Ола: МарГТУ. 2005. Т.1. С. 103-108.

38. Афанасьев А.Н. Декаметровые радиоимпульсы в солнечной короне // Труды VIII Международной Байкальской молодежной науч. школы по фундаментальной физике "Астрофизика и физика околоземного космического пространства". Иркутск. 2005. С. 156-158.

39. Afanasiev A.N. Coronal scattering of radio emission under strong regular refraction // Abstracts of International Colloquium "Scattering and scintillation in radio astronomy". Pushchino. 2006. P. 19.

40. Крюгер А. Солнечная радиоастрономия и радиофизика. M.: Мир. 1984. 469 с.

41. Колосов М.А., Яковлев О.И., Ефимов А.И. и др. О распространении радиоволн в межпланетном пространстве // Радиотех. и электрон. 1964. Т. 9. № 10. С. 1735-1739.

42. Яковлев О.И., Трусов Б.П., Виноградов В.А. и др. Исследование распространения дециметровых радиоволн в околосолнечной плазме с помощью аппарата МАРС-2 // Космич. исслед. 1974. Т. 12. № 4. С. 600-605.

43. Goldstein R. Superior conjunction of PIONEER-6 // Science. 1969. V. 166. P. 598-601.

44. Efimov A.I., Bird M.K., Chashei I.V., Samoznaev L.N. Outer scale of solar wind turbulence deduced from two-way coronal sounding experiments // Adv. Space Res. 2004. V. 33. № 5. P. 701-706.

45. Wohlmuth R., Plettemeier D,, Edenhofer P. et al. Radio frequency fluctuation spectra during the solar conjunctions of the ULYSSES and GALILEO spacecraft // Space Sei. Rev. 2001. V. 97. P. 9-12.

46. Bird M.K. Coronal investigations with occulted spacecraft signals // Space Sei. Rev. 1982. V. 33. P. 99-126.

47. Колосов M.A., Яковлев О.И., Ефимов А.И. и др. Исследования распространения дециметровых радиоволн в околосолнечной плазме при полете межпланетной станции ВЕНЕРА-10 // Радиотех. и электрон. 1978. Т. 23. №9. с. 1829-1839.

48. Яковлев О.Й., Ефимов А.И., Молотов Е.П. и др. Флуктуации амплитуды дециметровых и сантиметровых радиоволн, излучаемых спутниками ВЕНЕРА-15 и 16, при распространении через околосолнечную плазму // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1988. Т. 31. № 1. С. 3-9.

49. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред. М.: Наука. 1980.304 с.

50. Рытов С.М., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Введение в статистическую радиофизику. Ч. 2. Случайные поля. М.: Наука. 1978. 464 с.

51. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука. 1967. 548 с.

52. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. Ч. 2. М.: Мир. 1981. 320 с.

53. Распространение радиоволн в неоднородных средах и рассеяние на ионизированных образованиях / Под ред. Ярыгина А.П. и Авдеева В.Б. Воронеж: Воронеж, гос. техн. ун-т, Военный ин-т. радиоэлектрон. 2005. 362 с.

54. Якубов В.П. Доплеровская сверхболыпебазовая интерферометрия. Томск: Изд. "Водолей". 1997. 246 с.

55. Гершман Б.H., Ерухимов JI.M., Яшин Ю.Я. Волновые явления в ионосфере и космической плазме. М.: Наука. 1984. 392 с.

56. Барабаненков Ю.Н., Кравцов Ю.А., Рытов С.М., Татарский В.И. Состояние теории распространения волн в случайно-неоднородной среде // Успехи физ. наук. 1970. Т. 102. № 1. С. 3-42.

57. Ефимов А.И., Яковлев О.И. Особенности распространения радиоволн в околосолнечном и межпланетном пространстве. // В кн. Электромагнитные волны в атмосфере и космическом пространстве. М.: Наука. 1986. С. 171-179.

58. Armand N.A., Efimov A.I., Yakovlev O.I. A model of the solar wind turbulence from radio occultation experiments // Astron. and Astrophys. 1987. V. 183. P.135-141.

59. Советские радиотелескопы и радиоастрономия Солнца / Гельфрейх Г.Б., Зайцев В.В., Илясов Ю.П. и др. М.: Наука. 1990. 212 с.

60. Яковлев О.И., Ефимов А.И., Разманов В.М., Штрыков В.К. Неоднородная структура и скорость движения околосолнечной плазмы по данным станции ВЕНЕРА-10 // Астрон. журн. 1980. Т. 57. № 4. С. 790-798.

61. Арманд Н.А., Ефимов А.И., Яковлев О.И. и др. Флуктуации частоты дециметровых и сантиметровых радиоволн при связи с аппаратами ВЕНЕ-РА-15 и 16 через околосолнечную плазму// Радиотех. и электрон. 1988. Т. 33. №8. С. 1574-1583.

62. Яковлев О.И., Ефимов А.И., Рубцов С.Н. Солнечный ветер по данным радиопросвечивания с помощью аппаратов ВЕНЕРА-15 и 16 // Астрон. журн. 1988. Т. 65. № 6. С. 1290-1299.

63. Ефимов А.И., Яковлев О.И., Штрыков В.К. и др. Разнесенные наблюдения флуктуаций частоты и фазы радиоволн, рассеянных околосолнечной плазмой //Радиотех. и электрон. 1981. Т. 26. № 2. С. 311-318.

64. Яковлев О.И., Ефимов А.И., Якубов В.П. и др. Флуктуации частоты и фазы радиоволн в двух разнесенных пунктах при просвечивании околосолнечной плазмы и скорость солнечного ветра // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1989. Т. 32. № 5. С. 531-537.

65. Якубов В.П., Яковлев О.И., Ефимов А.И., Ерофеев A.JI. Скорость солнечного ветра по частотным данным двукратного радиопросвечивания околосолнечной плазмы // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1991. Т. 34. № 6. С. 615-623.

66. Esposito Р.В., Edenhofer P., Lueneburg E. Solar corona electron density distribution // J. Geophys. Res. 1980. V. 85. № A7. P. 3414-3418.

67. Долбежев Г.Г., Ефимов А.И., Тихонов В.Ф., Яковлев О.И. Об изменении частоты при распространении радиоволн через околосолнечную плазму // Радиотех. и электрон. 1986. Т. 31. № 2. С. 354-360.

68. Ефимов А.И., Яковлев О.И., Вышлов A.C. и др. Изменение частоты и рефракция при распространении радиоволн через околосолнечную плазму //Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1990. Т. 33. № 9. С. 1007-1012.

69. Яковлев О.И. Распространение радиоволн в Солнечной системе. М.: Советское радио. 1974.192 с.

70. Кучерявенков А.И., Павельев А.Г., Рубцов С.Н., Яковлев О.И. О роли отражения радиоволн при радиопросвечивании солнечной короны // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1985. Т. 28. № 7. С, 807-812.

71. Bird М.К., Volland H., Patzold M. et al. The coronal electron density distribution determined from dual-frequency ranging measurements during the 1991 solar conjunction of the Ulysses spacecraft // Astrophys. J. 1994. V. 426. P. 373-381.

72. Рубцов С.Н., Яковлев О.И., Ефимов А.И. Концентрация, неоднородность плазмы и кинетическая энергия солнечного ветра по данным радиопросвечивания с использованием аппаратов ВЕНЕРА-15 и 16 // Космич. ис-след. 1987. Т. 25. № 4. С 620-625.

73. Гинзбург B.JI. Распространение электромагнитных волн в плазме. М: Физ.-мат. литература. 1960. 552 с.

74. Лукин Д.С., Палкин Е.А. Численный канонический метод в задачах дифракции и распространения электромагнитных волн в неоднородных средах. М.: МФТИ. 1982. 159 с.

75. Черкашин Ю.Н. Вычисление волновых полей в плавно-неоднородных средах методом параболического уравнения теории дифракции // Распространение декаметровых радиоволн. М.: ИЗМИР АН. 1980. С. 5-18.

76. Еременко В.А., Черкашин Ю.Н. Развитие принципа Гюйгенса для плавно-неоднородных сред // Распространение радиоволн в ионосфере. М: ИЗМИР АН. 1992. С. 4-11.

77. Бабич В.М., Попов М.М. Метод суммирования гауссовых пучков // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1989. Т. 32. № 12. С. 1447-1466.

78. Олвер Ф. Введение в асимптотические методы и специальные функции. М.: Наука. 1987.376 с.

79. Справочник по специальным функциям / Под ред. М. Абрамовича, И. Стигана. М.: Наука. 1979. 832 с.

80. Aschwanden M.J. Physics of the solar corona. An Introduction. Chichester, UK: Praxis Publishing Ltd., Berlin: Springer-Verlag. 2004. 842 p.

81. Беккер В.И., Токарев M.B. Влияние крупномасштабных электронных неоднородностей на распространение радиоволн в солнечной короне // Космич. исслед. 1990. Т. 28 № 2. С. 315-317.

82. Ефимов А.И., Рудаш В.К. Исследования плазменных образований сверхкороны Солнца методом радиозондирования // Зарубежная радиоэлектроника. Усп. Соврем. Радиоэлектрон. 2002. № 9. С. 28-30.

83. Ефимов А.И., Самознаев JI.H., Чашей И.В. и др. Детектирование возмущенных плазменных образований солнечного ветра методом радиозондирования // Радиотехника. 2005. № 12. С. 36-41.

84. Павельев А.Г., Яковлев О.И., Кучерявенков А.И. и др. Опыт бистатиче-ской радиолокации Солнца с применением аппарата Венера-16 // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1988. Т. 31. № 2. С. 127-134.

85. Базелян JI.JL, Брауде С.Я., Мёнь А.В. Рассеяние декаметрового радиоизлучения Крабовидной туманности в солнечной короне // Астрон. журн. 1970. Т. 47. № 1.С. 188-200.

86. Нечаева М.Б. Теоретическое и экспериментальное исследование флук-туаций волновых полей при интерферометрической диагностике турбулентных потоков / Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. физ.-мат. наук. Нижний Новгород. 2005. 18 с.

87. Манчестер Р., Тейлор Р. Пульсары. М.: Мир. 1980. 292 с.

88. Counselman С.С., Rankin J.M. Density of the solar corona from occupations of NP 0532 // Astrophys. J. 1972. V. 175. P. 843-856.

89. Counselman C.C., Rankin J.M. Changes in the distribution of density and radio scattering in the solar corona in 1971 // Astrophys. J. 1973. V. 185. P. 357-362.

90. Weisberg J.M., Rankin J.M., Payne R.R., Counselman C.C. Further changes in the distribution of density and radio scattering in the solar corona in 1973 // Astrophys. J. 1976. V. 209. P. 252-258.

91. Шишов В.И. Флуктуационная структура импульса пульсара, рассеянного в турбулентной среде. Фазовый экран // Астрон. журн. 1980. Т. 57. № 2. С. 321-327.

92. Ерухимов JI.M. О влиянии межзвездных неоднородностей на форму радиоимпульсов пульсаров // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1972. Т. 15. № 6. С. 821-825.

93. Lee L.C., Jokipii J.R. Strong scintillations in astrophysics. II A theory of temporal broadening of pulses //Astrophys. J. 1975. V. 201. P. 532-543.

94. Lee L.C. Theory of thin-screen scintillations for a spherical wave // Astrophys. J. 1977. V. 218. P. 468-476.

95. Осташов B.E., Шишов В.И. О форме импульса пульсара, рассеянного в межзвездной среде // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1977. Т. 20. № 6. С. 842847.

96. Шишов В.И. Влияние рефракции на характеристики мерцаний и на среднюю форму импульсов пульсаров // Астрон. журн. 1973. Т. 50. № 5. С. 941-949.

97. Пынзарь А.В., Шишов В.И. Мерцания пульсаров и параметры неодно-родностей межзвездной плазмы // Астрон. журн. 1980. Т. 57. № 6. С. 1187-1196.

98. Авдеев В.Б., Демин А.В., Кравцов Ю.А. и др. Метод интерференционных интегралов (Обзор) // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1988. Т. 31. № 11. С. 1279-1294.

99. Tinin M.V., Afanasiev N.T., Mikheev S.M. et al. On some problems of the theory of radio wave propagation in a randomly inhomogeneous ionosphere // Radio Sci. 1992. V. 27. P. 245-255.

100. Зернов Н.П. Обобщение метода плавных возмущений на случай поля сосредоточенного излучателя в неоднородной среде // Радиотех. и электрон. 1990. Т. 35. №8. С. 1590-1595.

101. Зернов Н.Н. Метод комплексной фазы для поля точечного источника в неоднородной ионосфере с флуктуациями диэлектрической проницаемости // Радиотех. и электрон. 1994. Т. 39. № 2. С. 241-252.

102. Тинин М.В., Афанасьев Н.Т., Кулижский А.В. Флуктуации КВ-поля в окрестности максимально применимой частоты (границы мертвой зоны) // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 2000. Т. 43. № 1. С. 17-27.

103. Афанасьев Н.Т., Грозов В.П., Тинин М.В. Эффекты ионосферных неод-нородностей при наклонном распространении декаметровых радиоволн вблизи и выше МПЧ // Исслед. по геомаг., аэрономии и физ. Солнца. М.: Наука. 1987. Вып. 78. С. 190-197.

104. Алимов В.А., Ерухимов JI.M. О форме и статистических характеристиках импульсного сигнала за слоем с хаотическими неоднородностями // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1968. Т. 11. № 2. С. 268-277.

105. Зернов Н.Н. О влиянии дифракционных эффектов на распространение КВ-импульсов в ионосфере с флуктуациями электронной плотности // Вестник СПбУ. Сер. 4: Физика. 1993. Вып. 2 (№ 11). С. 3-9.

106. Zemov N.N., Lundborg В. The influence of ionospheric electron density fluctuations on HP pulse propagation // J. Atm. Solar-Terrest. Phys. 1995. V. 57. №1. P. 65-73.

107. Gherm V.E., Zernov N.N., Lundborg В., Vastberg A. The two-frequency coherence function for the fluctuating ionosphere: narrowband pulse propagation// J. Atm. Solar-Terrest. Phys. 1997. V. 59. № 14. P. 1831-1841.

108. Стюарт P.T. Некоторые замечания о наблюдаемых связях между солнечными радиовсплесками типа I и типа III // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1977. Т. 20. №9. С. 1338-1358.

109. Steinberg J.L., Aubier-Giraud М., Leblanc Y., Boischot A. Coronal scattering, absorption and refraction of solar radiobursts // Astron. and Astrophys. 1971. V. 10. P. 362-376.

110. Riddle A.C. On the observations of scattered radio emission from sources in the solar corona // Solar Phys. 1974. V. 35. P. 153-169.

111. Malville J.M., Aller H.D., Jensen C.J. Spike bursts during the type IV event ofFebruary 5, 1965 //Astrophys. J. 1967. V. 147. P. 711-717.

112. Krucker S., Aschwanden M.J., Bastian T.S., Benz A.O. First VLA observation of a solar narrowband, millisecond spike event // Astron. and Astrophys. 1995. V. 302. P. 551-563.

113. Benz A.O. Millisecond radio spikes // Solar Phys. 1986. V. 104. P. 99-110.

114. Altyntsev A.T., Grechnev V.V., Konovalov S.K. et al. On the apparent size of solar microwave spike sources // Astrophys. J. 1996. V. 469. P. 976-980.

115. Meshalkina N.S., Altyntsev A.T., Lesovoi S.V., Zandanov Y.G. On solar 5.7 GHz subsecond burst source sizes // Adv. Space Res. 2005. V. 35. P. 17851788.

116. Юровский Ю.Ф. Некоторые свойства узкополостных миллисекундных пульсаций интенсивности всплесков радиоизлучения Солнца в диапазоне 2.5-2.85 ГГц // Письма в "Астрон. журн.". 1991. Т. 17. № 7. С. 629636.

117. Рубцов С.Н., Яковлев О.И., Ефимов А.И. Анализ насыщенных флуктуа-ций интенсивности при распространении радиоволн через околосолнечную плазму //Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1990. Т. 33. № 2. С. 135-142.

118. Altyntsev А.Т., Lesovoi S.V., Meshalkina N.S. et al. The microwave subsecond pulse of September 17, 2001: The spectrum, location and size of the source // Astron. and Astrophys. 2003. V. 400. P. 337-346.

119. Чашей И.В., Шишов В.И., Алтынцев A.T. Видимые угловые размеры источников микроволновых субсекундных импульсов и флуктуации электронной концентрации в нижней короне Солнца // Астрон. журн. 2006. Т. 83. №3. С. 282-288.

120. Arzner К., Magun A. Radio wave propagation in a statistically inhomogene-ous plasma//Astron. and Astrophys. 1999. V. 351. P. 1165-1189.

121. Giidel M., Benz A.O. Time profiles of solar radio spikes // Astron. and Astrophys. 1990. V. 231. P. 202-212.'

122. Meszarosova H., Veronig A., Zlobec P., Karlicky M. Analysis of solar narrow band dm-spikes observed at 1420 and 2695 MHz // Astron. and Astrophys. 2003. V. 407. P. 1115-1125.

123. Dabrowski B.P., Rudawy P., Falewicz R. et al. Millisecond radio spikes in the decimetre band and their related active solar phenomena // Astron. and Astro-phys. 2005. V. 434. P. 1139-1153.

124. SOHO LASCO CME Catalog, http:// cdaw.gsfc.nasa.gov/CMElist

125. Baselyan L.L., Goncharov N.Yu., Zaitsev V.V. et al. Frequency and time splitting of decameter solar radio bursts. II: Chains // Solar Phys. 1974. V. 39. P. 223-231.

126. Abranin E.P., Baselyan L.L., Zaitsev V.V. et al. Radio echo and sporadic radiation scattering in the solar corona // Solar Phys. 1982. V. 78. P. 179-186.

127. Roberts J.A. Evidence of echoes in the solar corona from a new type of burst // Aust. J. Phys. 1958. V. 11. P. 215-234.

128. Jaeger J.C., Westfold K.C. Equivalent path and absorption for electromagnetic radiation in the solar corona // Aust. J. Phys. 1950. V. 3. P. 376-386.

129. Elgar0y O. Studies in high-resolution, spectrometry of solar radio emission // Astrophys. Norveg. 1961. V. 7. P. 123-262.

130. Yoh P., James J.C. Short-duration narrow-band solar busts at 38 Mc/s // Astrophys. J. 1967. V. 149. P. 441-445.

131. Ellis G.R.A. Fine structure in the spectra of solar radio bursts // Aust. J. Phys. 1969. V. 22. P. 177-188.135.-8аШу Ch.V. The time splitting of decameter solar radio bursts // Astrophys. Lett. 1971. V. 8. P. 115-119.

132. Sastry Ch.V. The frequency drift and time splitting of decameter solar radio bursts // Astrophys. Lett. 1972. V:. 11. P. 47-51.

133. Абранин Э.П., Базелян JI.JI., Цыбко Я.Г. Предварительные данные двумерного радиогелиографа относительно декаметровых всплесков излучения Hid типа с эхокомпонентами // Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1998. Т. 41. № 1.С. 105-120.

134. Itkina M.A., Levin B.N. A computer simulation study of type III radio burst propagation through the solar corona // Astron. and Astrophys. 1992. V. 253. P. 521-524.

135. Saito K. Photometric and polarimetric analysis of the coronal streamers observed at the March 7, 1970 Mexican eclipse // Ann. Tokyo Astron. Obs. 1972. V. 13. P. 93-167.

136. Pick M., Trottet G., MacQueen R.M. Skylab observations of the coronal structure overlying a type III producing active region // Solar Phys. 1979. V. 63. P. 369-377.