KB радиодиагностика крупномасштабных ионосферных процессов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ РАДІОФІЗИКИ ТА ЕЛЕКТРОНІКИ р г ОД Ім- °-Я' УСИКОВА

КОЛОСКОВ Олександр Валерійовнч

УДК: 621.396

КХ РАДІОДІАГНОСТИКА ВЕЛИКОМАСШТАБНИХ ІОНОСФЕРНИХ ПРОЦЕСІВ

01.04.03 - Радіофізика

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Харків -1998

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Радіоастрономічному інституті НАН України.

Науковий керівник: Доктор фізико-математичних наук, професор

ЯМПОЛЬСЬКИИ Юрій Моїсійович, Радіоастрономічний інститут НАН України, завідуючий відділом.

Офіційні опоненти:

1. Доктор-^ехнічикх-наук-т-професор------------------------------------------

КУЛЄМІН Геннадій Петрович, Інститут радіофізики

та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України, головній! науковий співробітник.

2. Кандидат фізико-математичних наук ПОД’ЯЧИЙ Юрій Іванович, Харківський державний політехнічний університет, доцент.

Провідна установа: Київський університет імені Тараса Шевченка,

кафедра астрономії та фізики космосу,

Міністерство освіти Україїш, м. Київ.

, ЗО

Захист відбудеться “ /2 ” 1998 р. о /ж годині на

засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.157.01 Інституту радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України, 310085, Україна, м. Харків, вул. Ак. Проскури 12, конференц-зал.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України, 310085, Україна, м. Харків, вул. Ак. Проскури 12.

Автореферат розісланий “ ^ ^ ________1998 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, д. ф.-м. н.

С.М. Харківський

з

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Однією з найважливіших радіофізичних задач є вивчення розповсюдження радіохвиль у навколоземній плазмі. Інтерес до цього напрямку досліджень обумовлено багатьма причинами, серед яких відзначимо такі:

1) Іоносферний канал радіозв’язку залишається по теперішній час найдешевшим та найпростішим способом комунікації між абонентами, що розташовані на значній відстані один від одного.

2) Використання ретрансляційних властивостей навколоземної плазми дозволяє без застосування РЛС аерокосмічного базування одержувати інформацію про віддалені об’єкти за допомогою техніки позагоризонтної радіолокації в декаметровому діапазоні хвиль.

3) Земна іоносфера справляє істотний вплив на параметри радіосигналів, що в ній розповсюджуються. Отже, вивчення процесів у навколоземній плазмі є необхідною умовою рішення задачі оптимізації режішів роботи систем наземного і космічного радіозв’язку та навігації.

4) Навколоземна плазма є дуже сприйнятливою до дії потужних процесів енерговиділення природного або штучного походження. Це дозволяє використовувати іоносферні збурення в ролі індикатора таких процесів. Дані про великомасштабні іоносферні неоднорідності, що їх розглянуто з цих позицій, є важливими для багатьох галузей людської діяльності, таких як медицина, екологія, метеорологія, передбачення землетрусів, тощо.

Результати експериментальних та теоретичних досліджень свідчать про те, що земна іоносфера є дуже складною системою, що підпадає під дію багатьох факторів. З цієї причини при побудові глобальних іоносферних моделей треба використовувати складні системи рівнянь, що мають велику кількість вхідних параметрів, точні значення яких невідомі. Це приводить до ‘стохастизації” рішень, що обмежує їх практичну застосовність. Тому для корекції результатів іоносферного моделювання використовують дані :постережень (такі як значення критичних частот, форму профілів глектронної концентрації, тощо), шо їх виконано у реальному часі та ¡ареєстровано в мережі просторово рознесених іоносферних обсерваторій.

При розв’язанні задач оптимізації режимів роботи радіотехнічних ;истем та корекції спотворень, що викликані іоносферою, найбільш ¡ажливою є діагностика найпотужніших процесів у навколоземній плазмі.

Такими процесами є іоносферні збурення великих масштабів. Незважаючи на те, що сьогодні існує велика кількість способів радіодіагностики великомасштабних іоносферних збурень, розробка нових методів є важливою практичною задачею. Більшість існуючих методів іоносферного моніторингу вимагає зондування навколоземної плазми сигналами спеціальних пробних передавачів, що призводить до використання додаткових коштів на їх роботу. Крім того, випромінювання таких передавачів є джерелом завад у КХ діапазоні, завантаженість якого постійно зростає. У зв’язку з цим важливе значення набуває розробка нових “екологічно чистих” способів іоносферних спостережень. До них належить більша частина методів, що їх розроблено у даній роботі. їх відмінною рисою е використання в якості пробного випромінювання вже існуючих штучних (широкомовні радіостанції) та природних (дискретні космічні джерела, спорадичне сонячне випромінювання) радіоджерел.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, що складають зміст даної дисертації, увійшли до таких наукових програм та науково-дослідних робіт, що їх виконано у PI НАН України: “Волна”, “Хвиля”, “Морек”, “Марафон”, “Альтаир”, “Магнитосфера”, “Програмна”, “Перспектива”, а також міжнародних проектів “Is Incoherent Scatter Feasible Using the UTR-2 Antenna and the Sura Transmitter?” (NSF grant ATM-9221684, сумісно з Cornell University, США), ISF Long Term Grant U36000-U36002, “Неоднорідність” (Contract F6170896W0321, сумісно з Phillips Laboratory, СИІА).

Ціллю роботи є розробка та експериментальна апробація нових методів радіодіагностики великомасштабних іоносферних неоднорідностей, що засновані на застосуванні в якості пробного випромінювання існуючих радіоджерел неспеціального типу та використанні іоносфери у ролі індикатора явищ потужного енерговиділення, та великомасштабних процесів у навколоземній плазмі.

Наукова новизна одержаних результатів. У даній роботі:

1) Розроблено та експериментально апробовано нову методику відтворення параметрів хвильових збурень в іоносферному шарі, що використовує у ролі пробних хвиль:

- сигнали широкомовних радіостанцій КХ діапазону;

- декаметрове випромінювання дискретних космічних джерел.

2) Знайдено зв’язок сонячних радіосплесків II та V типів з раптовими іоносферними збуреннями за результатами вперше здійснених у декаметровому діапазоні синхронних вимірювань, що включали патруль спорадичної сонячної активності та іоносферний моніторинг.

3) Розвинуто новий метод діагностики параметрів великомасштабних іоносферних неоднорідностей (магнітогідродинамічних хвиль, іоносферних збурень, що рухаються, та регулярних іоносферних дрейфів), який базується на використанні області штучної іоносферної турбулентності у ролі індикатора рухів навколоземної плазми.

4) Розроблено спосіб оцінки частоти зіткнень електронів з іонами та величин електронної та іонної температур на іоносферних висотах за даними про швидкість релаксації неоднорідностей в області штучної іоносферної турбулентності.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблені в

дисертації методи радіодіагностики та моделювання великомасштабних іоносферних збурень можуть знайти використання для відтворення неоднорідної структури навколоземної плазми, оптимізанії роботи

радіосистем КХ діапазону, корекції радіоастрономічних спостережень, а також бути впроваджені при розробці глобальних іоносферних моделей.

Особистий вклад здобувана полягає в його участі у розробці методик іоносферної діагностики; підготовці та проведенні вимірювальних кампаній; обробці, моделюванні та фізичній інтерпретації експериментальних результатів, сполученні вимірювальних установок з персональним

комп’ютером та розробці програмного забезпечення для збирання,

накопичення та обробки даних спостережень.

Апробація результатів дисертації. Отримані в дисертації результати пройшли апробацію на таких конференціях та симпозіумах:

- ІІІ-ій обласній конференції молодих вчених і спеціалістів Радіоастрономічного інституту АН УРСР “Актуальні проблеми астрофізики та радіофізики” (Харків, 1990);

- XVI Загальносоюзній конференції з розповсюдження радіохвиль (Харків, 1990);

- Науково-технічному семінарі РНТТ РЕС ім. Попова “Розповсюдження і дифракція електромагнітних хвиль у неоднорідних середовищах” (Смоленськ, 1992);

- Second Volga International Summer School on Space Plasma Physics, NIRFI (Nizhny Novgorod, Russia) and IRFU (Uppsala, Sweden), 1995,

-US National Radio Science Meeting (Boulder, USA, 1996);

- XXVth ґ>"ргяі Assembly of the International Union of Radio Science

(Lille, France, 1996).

Публікації. По матеріалах, що увійшли до дисертації, у співавторстві

надруковано 13 робіт (з них: статей у наукових журналах - 4, тез

конференцій - 9)._______________________________________________________________

Структура та об’єм дисертації. Робота викладена на 173 сторінках

(118 сторінок “основного” тексту). Вона складається із вступу, трьох

розділів, висновків, списку цитованої літератури з 102 найменувань

(9 сторінок) та двох додатків (4 сторінки). Дисертація містить 42 ілюстрації

та 6 таблиць.

ЗМІСТ РОБОТИ У Вступі подано обгрунтування актуальності обраного напрямку досліджень та його наукової новизни. Сформульовано ціль роботи, стисло викладено її зміст та наведені головні результати, отримані в дисертації.

Перший розд'т присвячено розробці методів відтворення іоносферних збурень, що рухаються, за даними зондування іоносфери випромінюванням широкомовних радіостанцій та дискретних космічних джерел.

Вступ до розділу містить огляд літератури, що присвячена хвильовим збуренням іоносфери та методам їх експериментального вивчення.

У першому пункті запропоновано феноменологічну модель іоносферних неоднорідностей у вигляді хвиль густини, амплітуда яких пропорційна регулярному висотному профілю електронної концентрації. Регулярна іоносфера вважалася шюскошаровою, а залежність електронної густини від висоти параболічною. Таку модель було застосовано для розрахунку впливу іоносферних неоднорідностей на траєкторні та енергетичні параметри пробних радіохвиль КХ діапазону. Розрахунки виконані в наближенні геометричної оптики (ГО). Розглянуті випадки відбиття випромінювання широкомовних радіостанцій та радіопросвічування іоносфери сигналами дискретних космічних джерел. Розраховані характерні величніш кутів приходу та доплерівського зсуву частоти пробних сигналів, що їх викликано іоносферними збуреннями. Описано багатоканальний когерентний КХ комплекс та методику виконання експериментальних спостережень сигналів

широкомовних радіостанцій, що відбиваються від іоносфери. Наведено стислий опис методики огляду космічних радіоджерел, що виконується за допомогою радіотелескопу УТР-2. Розроблено спосіб розрахунку варіацій кутів приходу та інтенсивності сигналів дискретних космічних джерел, що їх викликано іоносферними неодкорідностями, за первинними даними радіоастрономічних спостережень.

У другому пункті одержано аналітичний розв’язок задачі про відбиття пробного КХ випромінювання наземного радіоджерела від іоносферного шару з хвилеподібними збуреннями електронної густини. Для знайдення варіацій кутів приходу вжито рівняння стаціонарної фази. При обчисленні фазового шляху пробного радіосигналу застосовано метод малих збурень для ейконалу. Іоносферні збурення то рухаються - у(г,г) задані у вигляді спектрального розкладання по плоских хвилях. Знайдено явний вигляд виразів для визначення варіацій кутів приходу та доплерівського зсуву частоти, що викликані гармоніками іоносферних збурень, що рухаються. Розроблено алгоритм та складено комп’ютерну програму щодо обчислення траєкторних параметрів відбитого від іоносфери пробного випромінювання. Знайдені з її допомогою результати зіставлені з даними чисельного інтегрування точних рівнянь ГО. Продемонстровано добрий збіг даних, що обчислені обома методами.

В третьому пункті реалізовано розв’язок оберненої задачі про відбиття сигналу широкомовної радіостанції від збуреної іоносфери. При одержанні цього розв’язку було вжито систему рівнянь для розрахунку варіацій кутів приходу та доплерівського зсуву частоти із попереднього пункту. Знайдено вигляд цієї системи для однієї спектральної гармоніки хвильових неоднорідностей іоносфери, що відшукуються. Розглянуто збурення, які розповсюджуються паралельно земній поверхні. Для цього випадку у явному вигляді знайдені рівняння, що зв’язують амплітуду, довжину хвилі, швидкість, напрямок розповсюдження та початкову фазу гармоніки іоносферних збурень з амплітудами і фазами відповідних гармонік у спектрах варіацій кутів приходу та доплерівського зсуву частоти, що виміряні експериментально. Оцінені похибки відтворення параметрів хвильових неоднорідностей іоносфери. Розроблено програмне забезпечення для зиконання розрахунків. Цю методику вжито для реконструкції іоносферних «однорідностей за масивом експериментальних даних (близько 200 часів спостережень). Аналіз параметрів відтворених неоднорідностей дозволив

припустити, що для незбурених умов головшш джерелом іоносферних неоднорідностей був сонячний термінатор, а у випадку геомагнітних збурень

- висипання часток в авроральних районах.

Б цет^гтпмУ пУпкті розглянуто методику відтворення іоносферних збурень за первинними даними огляду дискретних космічних джерел у декаметровому діапазоні хвиль. З цією метою розв’язано задачу радіопросвічування збуреної іоносфери випромінюванням космічних раліолжетел. Вжито модель іоносфери, що описана у першому пункті цього розділу. У ролі вхідних сигналів застосовано варіації кутів приходу та потоків випромінювання дискретних космічних джерел. Вирази, що зв’язують варіації кутів приходу з параметрами іоносферних неоднорідностей, одержані методом стаціонарної фази. Зміни потоку визначені шляхом обчислення інтеграла Кірхгофа. В явному вигляді виписані формули, що дозволяють розраховувати амплітуду, довжину хвилі, швидкість та напрямок розповсюдження іоносферного збурення. На їх основі розроблено та реалізовано на персональному комп’ютері алгоритм розрахунку характеристик іоносферних збурень. Наведена методика дозволяє відтворювати параметри іоносферних неоднорідностей з характерними масштабами від декількох сотень до тисяч кілометрів, що відповідає найбільш Імовірній довжині хвиль іоносферних збурень, що рухаються у F -області.

у Другому розділі дисертації знайдено розв’язок задачі оброоки та інтерпретації даних радіопросвічування іоносфери сонячним випромінюванням. Вивчено вплив сонячних спалахів на навколоземну

плазму. , .

У вступі наведено огляд літератури щодо питань, розглянутих у розділі.

У першому пункті вивчено вплив іоносферних неоднорідностей на видимі координати джерел спорадичного сонячного випромінювання. Описана експериментальна установка, яку було застосовано для виконання спостережень. Експериментально досліджені квазіперіодичні варіації видимих координат локального джерела спорадичного радіовішромінювання на Сонці. На основі даних про величини варіацій, що спостерігалися, та їх кореляційного та спектрального аналізу було висунуто припущення щодо зв’язку цього ефекту з іоносферними збуреннями, що рухаються. Для підтвердження цієї гіпотези розглядалася модельна задача про радіопросвічування “схвильованої” іоносфери випромінюванням сонячного

джерела. Вжито модель іоносфери, описану в попередньому розділі. Дані моделювання дозволили інтерпретувати варіації кутів приходу, що спостерігалися, як ефект впливу хвильоподібних іоносферних збурень. Отримано оцінки амплітуди, довжини хвилі, швидкості та напрямку розповсюдження неоднорідностей. Показано, що найбільш імовірним джерелом зареєстрованих експериментально хвилеподібних збурень у навколоземній плазмі був сонячний термінатор.

Другий пункт присвячено вивченню впливу сонячних спалахів на стан навколоземної плазми. Іоносферу застосовано у ролі природного спектрометра, який реагує на зміни потоку ультрафіолетового та рентгенівського випромінювання Сонця. Проаналізовані дані першого в декаметровому діапазоні хвиль донгострокового експерименту, що включав сонячний патруль та синхронний з ним іоносферний моніторинг раптових іоносферних збурень. Декаметрові сонячні радіосплески, що спостерігалися, були класифіковані за типом та інтенсивністю. Виконано їх зіставлення з зареєстрованими іоносферними збуреннями. Знайдені класи радіосплесків (сплески И та V типів), що супроводжувалися раптовими іоносферними збуреннями (а тому й спалахами рентгенівського та ультрафіолетового випромінювання Сонця). Запропоновано використання даних моніторингу раптових іоносферних збурень для короткострокового передбачення сонячних радіосплесків П та V типів, що рідко спостерігаються у декаметровому діапазоні. Розроблено метод оцінки величин додаткового послаблення сонячного випромінювання у нижній іоносфері під час спалаху через застосування даних про зменшення амплітуди відбитого від іоносфери сигналу наземної радіостанції. Методику застосовано для оцінки незбуреного іоносферою потоку спорадичного випромінювання Сонця.

У Третьому розділі дисертації наведено результати радіодіагностики навколоземної плазми, що засновані на аналізі експериментальних даних про ракурсне розсіювання радіохвиль від області штучної іоносферної турбулентності, що збуджується в іоносфері випромінюванням спеціального КХ передавача (нагрівного стенду).

У вступі подано огляд літератури про модифікацію іоносфери потужним КХ випромінюванням.

У першому пункті наведено параметри та розглянуто режими роботи нагрівного стенду “Сура” (НІРФІ, Нижній Новгород, Росія), який було застосовано для модифікації іоносфери. Подано опис двопозиційного

когерентного локатора для зондування модифікованої області іоносфери, створеного за участю автора. Приймальною антеною цього радара були фазовані антенні грати радіотелескопу УТР-2. У ролі джерел пробного

-випромінювання____застосовано:___спеціальний____імпульсний____передавач,__

розташований поблизу м. Харкова, станція служби сигналів точного часу і частоти РВМ та широкомовні радіостанції, що їх розміщено у Європейський зоні Росії. Розроблено та описано методики зондування іоносферної турбулентності в імпульсному та квазімонохроматичному режимах роботи

локатора.

У другому пункті наведено огляд первинних даних радіозондування області штучної іоносферної турбулентності. Розроблено та реалізовано метод візуалізації збуреної області іоносфери, заснований на кутовому скануванні іоносферної турбулентності у квазімонохроматичному режимі роботи локатора. Вперше безпосередньо виміряні розміри збуреної області іоносфери. Показано, що вони збігаються з шириною діаграми спрямованості антени нагрівного стенду на висоті іоносферного шару Р2. Вивчено розподіл розсіяної потужності пробного випромінювання за дистанцією. Досліджено асиметрію цього розподілу. Продемонстровано її залежність від напрямку руху розсіювачів у збуреній області іоносфери. Експериментально зареєстровано ефект “розщеплення” штучної іоносферної турбулентності на дві області. Показано, що цей ефект викликано переходом частоти “нагріву” повз критичну' частоту шару Рг. У цьому разі в центрі діаграми спрямованості нагрівного стенду хвиля накачки проходить крізь іоносферу, але не модифікує її; в той час як на межах області випромінювання вона відбивається від іоносфери і “нагрів” залишається ефективним. Таким чином, турбулентна область набуває вигляду кільця. Досліджено колективні рухи розсіювачів у збуреній області, за допомогою вимірювань доплерівського зсуву частоти пробних радіосигналів. Показано, що у більшості випадків неоднорідності плазми у просторово рознесених частинах області пересуваються синхронно, а самі ці рухи є квазіперіодичними. Це дозволило вважати їх результатом впливу на область іоносферної турбулентності великомасштабних квазіхвильових процесів у навколоземної плазмі.

Третій пункт присвячено інтерпретації результатів зондування області штучної іоносферної турбулентності. У ньому продемонстровано можливість застосування іоносферної турбулентності у ролі індикатора великомасштабних хвильових процесів у навколоземній плазмі. Для

дослідження динаміки рухів розсіювачів у збуреній області іоносфери було проаналізовано спектрограми пробних радіосигналів. Показано, що рухи дрібномасштабних неоднорідностей обумовлені дрейфом плазми у схрещених магнітному та електричному полях. Це дозволило застосувати вимірювання доплерівського зсуву частоти для оцінок варіацій електричного поля, що їх викликано великомасштабнтш іоносферними збуреннями. Аналіз локаційних даних виявив три характерних діапазона періодів квазіперіодичних варіацій доплерівського зсуву частоти, що спостерігалися для розсіяних сигналів. Кожний з цих діапазонів можливо зв’язати з впливом на збурену область великомасштабного іоносферного процесу певного типу. Шляхом зіставлення локаційних та магнітометричних даних доведено, що варіації доплерівського зсуву частоти з періодами у десятки - сотні секунд обумовлені впливом на “нагріту” область магнітогідродинамічних хвиль. Висловлено гіпотезу щодо зв’язку коливань розсіювачів, що мають періоди від десятків секунд до декількох часів, з акусто-гравітаційними хвилями, що розповсюджуються у земній іоносфері. Повільні рухи неоднорідностей (з типовими періодами у десятки годин) обумовлені регулярнішії дрейфами навколоземної плазми.

У четвертому пункті досліджено поведінку дрібномасштабних неоднорідностей в області іоносферної турбулентності на стадії релаксації. Показано, що у більшості випадків було зареєстровано двомасштабний характер залежності швидкості релаксації неоднорідностей, яка мала “швидку” та “повільну” фази. Розроблено метод оцінки параметрів іоносферної плазми на висоті області Р2. Метод засновано на дослідженні залежності швидкості поперечної дифузії неоднорідностей плазми від їх лінійних розмірів на фазі “повільної” релаксації. За допомогою аналізу швидкості послаблення розсіяних сигналів як функції частоти (що співпадає з виділенням різних резонансних масштабів розсіювачів) одержані оцінки частоти зіткнень електронів з іонами -уеі, а також електронної -Те та іонної температур - Т,.

У Висновках сформульовано головні результати роботи.

До Додатків винесено формули для обчислення коефіцієнтів, запроваджених для розв’язання прямої та оберненої задач про відбиття радіосигналів від збуреної іоносфери, що розглядалися у першому розділі.

ВИСНОВКИ

У висновках сформулюємо основні результати, що отримані в дисертації:

ррозрпйттрнп метол відтворення параметрів іоносферних збурень, ЩО рухаються, за даними зондування іоносфери випромінюванням джерел пробних хвиль неспеціального типу.

- широкомовних радіостанцій КХ діапазону;

- дискретних космічних джерел.______________________________________

2) Експериментально виявлено зв'язок декаметрових сонячних сплесків II та V типів з раптовими іоносферними збуреннями. Дані КХ моніторингу

раптових іоносферних збурень вжито для.

- оцінки спалахової активності Сонця в ультрафіолетовому та

рентгенівському діапазонах;

- короткострокового передбачення декаметрових сплесків II та V типів,

- розрахунку незбуреного іоносферою потоку декаметрового спорадичного випромінювання Сонця під час спалаху.

3) Запропоновано спосіб діагностики великомасштабних квазіхвильових іоносферних процесів, заснований на аналізі поведінки спектрів пробних радіосигналів, розсіяних дрібномасштабними неоднорідностями плазми в області штучної іоносферної турбулентності. Квазіперіодичш варіації доплерівського збігу частоти, що їх було зареєстровано експериментально, зіставлені з конкретними типами хвильових процесів у навколоземній плазмі, магнітогідродинамічними хвилями, іоносферними збуреннями, що рухаються, та регулярними дрейфами плазми.

4) Виконано розрахунок частот зіткнень електронів з іонами, електронної та іонної температур на висоті Р2 області іоносфери за експериментальними даними про швидкість релаксації дрібномасштабних неоднородностей в області штучної іоносферної турбулентності.

ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. АбранинЭ.П., Базелян JI.JI., Белей B.C., Колосков A.B., Цибко Я.Г., Ямпольский Ю.М. Связь квазипериодических вариаций положении солнечных источников всплесков III типа с ионосферными возмущениями Н Изв. вузов. - Радиофизика. -1991. - Том. 34. -N. 10-12. - С. 1120-1124.

2. Белей B.C., Колосков А.В. О восстановлении спектральных характеристик волновых возмущений в ионосферном слое II Изв. Вузов - Радиофизика. - 1992. - Том. 35. - N 9-10. - С. 753-760.

3. Hysell D.L., Kelley М.С., Yampolski Yu.M., Beley V.S., Koloskov A.V., Ponomarenko P.V., and Tyrnov O.F. HF radar observations of decaying artificial field-aligned irregularities II Journal of Geophysical Research. - 1996.

- Vol. 101. - No. A12. - P. 26981-26993.

4. Yampolski Yu.M., Beley V.S., Kascheev S.B., Koloskov A.V., Somov V.G., Hysel D.L., IshamB. Bistatic HF radar diagnostics induced field-aligned irregularities П Journal of Geophysical Research. - 1997. - Vol. 102. - No. A4, -P. 7461-7467.

5. Белей B.C., Колосков А.В. Связь казипериодических вариаций солнечного спорадического излучения с перемещающимися ионосферными возмущениями Н Тезисы докладов Ш-ей областной конференции молодых ученых и специалистов. (Харьков 1990). -Харьков: РИ АН УССР. -1990. -С. 2.

6. Абранин Э.П., БазелянЛ.Л., Белей B.C., Колосков А.В., Цибко Я.Г., Ямпольский Ю.М. Связь казипериодических вариаций солнечного спорадического излучения с ПИВ Н Тезисы докладов XVI Всесоюзной Конференции по распространению радиоволн. (Харьков 1990). - Том. 2.

- Харьков: ХГШ. - 1990. - С. 170.

7. Белей B.C., Галушко В.Г., Колосков А.В. О восстановлении параметров волновых возмущений в ионосферном слое II Тезисы докладов: Научнотехнический семинар. "Распространение и дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах". - М., - 1992. - С. 163-165.

8. Yampolski Yu.M., Beley V.S., Kascheev S.В., and Koloskov, A.V. Bistatic Radar Study of the AIT (Preliminary results) II Proceedings of Second Volga International Summer School on Space Plasma Physics. -Vol. 1. -NIRFI (Nizhny Novgorod, Russia) and IRFU (Uppsala, Sweden). - 1995. - P. 70.

9. Beley V.S., Galushko V.G., Koloskov A.V., and Yampolski Yu.M. Influence of ionospheric internal waves on HF signal trajectory parameters // Proceedings of Second Volga International Summer School on Space Plasma Physics. - Vol. 1. -NIRFI (Nizhny Novgorod, Russia) and IRFU (Uppsala, Sweden). -1995.

- P. 24.

10. Yampolski Yu.M., Beley V.S., Kascheev S.B., Koloskov A.V., Hysell D.L., IshamB.C., and Somov V.G. HF Radar and Doppler Spectrum Investigations of

AIT (Preliminary Results) H International Union of Radio Science Program and Abstracts, National Radio Science Meeting. - Boulder. - 1996. - P. 223.

11. Beley V.S., Galushko V.G., Koloskov, A.V., and Yampolski Yu.M. TID Fffertc in Ionospheric and Trans-Ionospheric Radio Wave Propagation II XXVth General Assembly of the International Union of Radio Science.

Abstracts. - Lille (France). - 1996. - P. 351.

12. Yampolski Yu.M., Beley V.S., Kascheev S.B., Koloskov A.V., and Somov, V.G. Bistatic Coherent HF Radar for Artificial Ionospheric Turbulence Investigations // XXVth General Assembly of the International Union ot Radio Science. Abstracts. - Lille (France). - 1996. - P. 433.

13. Koloskov A.V., Ponomarenko P.V., and Yampolski Yu.M. Periodic Features in the Dynamics of Artificial Ionospheric Turbulence II XXVth General Assembly of the International Union of Radio Science. Abstracts. - Lille (France). - 1996. - P. 711.

АНОТАЦІЇ

КолосковО.В. КХ радіодіагностика великомасштабних

іоносферних процесів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-

математичних наук за спеціальністю 01.04.03 - радіофізика. -

Радіоастрономічний інститут НАН України, Харків, 1998.

Захищається 13 наукових робіт, що присвячені вивченню великомасштабних процесів у навколоземній плазмі та засобам їх експериментального дослідження. Розглядаються методи діагностики іоносферних збурень, ідо рухаються, за даними зондування іоносфери КХ випромінюванням радіомовних станцій, дискретних космічних джерел та спорадичного випромінювання Сонця. Досліджується зв’язок декаметрової спорадичної сонячної активності з раптовими іоносферними збуреннями. Дані про локацію штучної іоносферної турбулентності у КХ діапазоні використано для реконструкції хвильових неоднорідностей іоносфери та параметрів плазми на висоті області F2.

Ключові слова: іоносфера, великомасштабні іоносферні процеси,

неоднорідності, спорадичне сонячне випромінювання, штучна іоносферна турбулентність.

Колосков А.В. КВ радиодиагпостика крупномасштабных ионосферных процессов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.03 — радиофизика. -Радиоастрономический институт НАН Украины, Харьков, 1998.

Защищается 13 научных работ, посвященных изучению крупномасштабных процессов в околоземной плазме и способам их экспериментального исследования. Рассмотрены методы диагностики перемещающихся ионосферных возмущений по данным зондирования ионосферы КВ излучением вещательных радиостанций, дискретных космических источников и спорадического излучения Солнца. Исследована связь декаметровой спорадической солнечной активности с внезапными ионосферными возмущениями. Данные о локации искусственной ионосферной турбулентности в КВ диапазоне применены для восстановлетш волновых неоднородностей ионосферы и параметров плазмы на высотах F2 области.

Ключевые слова: ионосфера, крупномасштабные ионосферные процессы, неоднородности, спорадическое солнечное излучение, искусственная ионосферная турбулентность.

Koloskov A.V. HF radio diagnostics of large-scale ionospheric processes. - Manuscript.

Thesis in partial fulfillment of the Candidate of Science (Radio Physics -01.04.03) requirements. - Institute of Radio Astronomy, National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv, 1998.

The thesis contains results of 13 scientific publications on observations and analysis of large-scale processes in the ionospheric plasma. The techniques for diagnostics of the travelling ionospheric disturbances using as the probe, signals from HF broadcasting radio stations and emissions of discrete cosmic sources and sporadic solar radiation are discussed. The correlation between sporadic solar activity at decameter wavelengths and sudden ionospheric disturbances is investigated. The data obtained from HF sounding of artificial ionospheric turbulence are used to recover wave-like ionospheric disturbances and to restore plasma parameters at the heights of ionospheric Fz layer.

Key words: ionosphere, large-scale ionospheric processes, disturbances, sporadic solar radiation, artificial ionospheric turbulence.

Підписано до друку 2.04.1998 р. Формат 60 х 84 / 16 Ум. друк. арк. 1. Зам. 32. Тираж 100 прим. Відруковано з оригінал - макету в ППФ «Ніка» Харків, вул. Єлізарова, 11,158.