Нелокальный анализ неустойчивости в области ионосферы средних широт тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Аллабердиев, Гурбангелди Аллабердиевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Ашгабад МЕСТО ЗАЩИТЫ
1993 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.03 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Нелокальный анализ неустойчивости в области ионосферы средних широт»
 
Автореферат диссертации на тему "Нелокальный анализ неустойчивости в области ионосферы средних широт"

академия наук туркменистана г.'З О/Ъизико-технический институт

а ЬуЯ

На правах рукописи

АЛЛАБЕРДИЕВ Гурбангелди Аллабердиевич

НЕЛОКАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕУСТОЙЧИВОСТИ Р ОБЛАСТИ ИОНОСФЕРЫ СРЕДНИХ ШИРОТ

01.04.03 — радиофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

АШГАБАТ — 1993

Работа выполнена в Физико-техническом институте Академии наук Туркменистана

Научные руководители: академик АН Туркменистана овезгельдыев о. г., кандидат физ.-мат. наук курбанмурадов о.

Официальные оппоненты:

доктор физ.-мат. наук мухамедназаров с.

(Научно-производственный астрономический центр «Асман» АН Туркменистана);

кандидат физ.-мат. наук кулиев а. р. (Центр радиосвязи и информатики Минсвязи Туркменистана)

Ведущая организация: — Научно-исследовательский радиофизический институт (Нижний Новгород).

Защита состоится « 50ъ 1993 г. в_ час.

на заседании специализированного совета по присуждению ученой степени доктора физико-математических наук при Физико-техническом институте АН Туркменистана по адресу: 744000, Ашгабат, ул. Гоголя, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Туркменистана.

Автореферат разослан « » 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор физико-математических наук

сергинов м. с.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Акпальность_темы. Верхняя атмосфера Земли является слог-ной- динамической системой, в которой' наблодаотся широкий пространственно-временной спектр движения. Свойства о той среда 1г ее параметры существенно меняются во времени и в пространстве. Они отражаются в многочисленных и разнообразящее явлениях,. причины которых до сих пор остаются загадкой.- Одна из . ключевых проблем верхней атмосферы- ¿то проблема образования неоднородностей среднеширотпой ионосферы. Широкий спектр прос- ' транствешшх и времопшхх масштабов неоднородностей обеспечивает разнообразие проявлений их влияния на распространение электромагнитного излучения в ионосферной плазме. Эта явления приобретают первостепенное значение для практики коротковолно-. вой радиосвязи, локации и пеленгации, причем при реоешот кон-т ' кретных задач могут выступать как в роли позитивных, так и-негативных факторов.

В настоящее время существует целый ряд гипотез и теорий, касающихся механизма образования неоднородностей• в ионосфере и- характера их пространственно-временного • распределения.

..Экспериментальной основой для возникновения этах теорий и критерием их применимости, естественно. слуяат. геофизические' • проявления неоднородной структуры, а в первую очередь, явление мерцания радиозвезд и Р-рассеяния па ионогряммах. вертикального зондирования. Однако, полной ясности в справедливости предлагаемых механизмов пока нет. Несмотря да это, в последние десятилетия четко выявилось основное направление в теории происхоядения ионосферных неоднородностей, заклотаще-еся в поиске механизмов неустойчивости приземной плазма. Это 1 требовало дальнейшего развития теории неустопчивоствй в условиях естественной плазмы .

В теоретическом плане наиболее, разработанным ' является , исследование начальной стадии развития возмущений, .когда' динамика этих возмущений описнвается линейными уравйениями. При этом в зависимости от масштабов рассматриваемых возмущений пользуются локальным или нелокальным анализом развития неустойчивости. Если характерные масштабы изменения равно-

■веского состояния (фоновой плазмы) во много раз превосходят характерные масштабы исследуемых возмущения, то появляется возможность для использования локального метода. С использованием этого метода достигнуты существенные продвижения в -выявлении механизмов образования нсоднородностей в экваториальных и авроральных широтах.

Значительно е;;ожнее обстоит дело на средних широтах, где по сравнению с приэкваториальной и аморальной зонами образование сильных естественных градиентов электронной концентрации маловероятно. Кроме того, на умеренных широтах менее благопри-япш, чем на высоких, условия возбуждения ионосферных токов. Основная трудность, которая возникает при анализа различных причин появления неустойчивости, - это трудность, связанная с необходимостью преодоления весьма существенного демпфирующего действия диффузии в направлении геомагнитного поля, что особенно ваюю при относительно небольших продольных масштабах Роль указанной диффузии снижается при рассмотрении неод-породностей, очень сильно ориентированных по направлению геомагнитного поля, для которых 1| соизмерим с полутолщиной области Р. Последнее обстоятельство делает неправомочным использование локального'метода. Поэтому представляется перспективным использование нелокального метода анализа неустойчивости. при котором снимается ограничение на продольный масштаб 1| рассматриваемых неоднородиостей. Сущность этого метода заклхмается в.исследовании спектральной задачи относительно амплитуды малых возмущений. В отличие от локального метода, где рассматривалась система алгебраических уравнений, из разрешимости которой легко выводиться дисперсионные соотношения, здесь приходится иметь дело с дифференциальной задачей, зависящей от спектрального параметра (частоты малых возмущений). В силу дифференциальное™ задачи, как правило, имеется счетный набор значен;® спектрального параметра, при котором существует ненулевое решение этой задачи. Зависимость этих спектральных параметров от волнового вектора задаст бесконечную систему дисперсионных соотношений. Дальнейший анализ неустойчивости не отличается от локального анализа, и основная трудность нелокального анализа заключена

- б -

в решении' спектральной задачи (т.е. в получении дисперсионных соотношений).

Из приведенного краткого анализа современного состояния исследования неустойчивости Р области ионосферу средних широт следует, что необходимо дальнейшее усовершенствование рассматриваемых моделей. Требуется более детальноо исследование неустойчивостей тех масштабов, для которых не полагается никаких существенных ограничений кроме тех,- е рамках которых ■ справедливо квазигидродинамичекоо описание.

Настоящая работа шляется попыткой построения численной модели неустойчивостей, в которой бы учитывались в наибольшей степени свойства среднопиротной ионосферы. В частности, в этой работе сняты ограничения слабоионизировашюсти ионосферной плазмы и умеренной вытянутости исследуемых неодвородпостеЯ.

Ц<эль_раСоти. Исследование неустойчивостей Г области ионо- • сферной плазмы средних широт с полным учетом кулоновских столкновения. Изучение влияния параметров фоновой плазмы на рост малых вогмущений ионосферной плазмы. Для выполнения . \ этой задачи необходимо: -

-получить численные решения квазиптродинзг-отеских урав- •

• деяй? движения заряженных частиц многокомпонентной ионосфор-ной плазмы с учетом кулоновских столкновений;

-разработать математическую модель нелокального описания плазменных неустойчивостей ионосферы к осуществить бе- числен- , пую реализацию; ■

- провести расчоты нелокальных инкрементов в различию:

• гелио-геофизических условиях.

НяурЛЗ л_повизпа. Создана численная кодэль неустойчивости для нелокального анализа ионосферной плазкн ? области с полнил учетом кулоновских столкновений;

впервые получены такие значения скоростей нарастаний возмущений (инкремента),которые могут обеспечить развитие в. Р" области ионосферы каяшс возмущений без привлечешь внешних факторов, спосостоукпих развитию неустойчивости. *

На основе численных расчетов впервые показана принципиальная роль учета кулоповсгетз столкновений в анализе неустойчивостей нопосфоряоГГ плазму.

Нахзная_и_щ>акхтескад_уенносгь. Созданная модель может слуиить практической основой для прогноза возникновения и эволюции цеоднородностей в ? области ионосферы. Предложенная схема нелокального анализа является универсальной и может применяться и в других областях науки при изучении неустойчивое-тей. Полученные результаты найдут применение при совершенствовании моделей распространения радиоволи.

_Ащ?об8!$л^>аботы. Основные результаты данной работы докладывались на Республиканской конференции молодых ученых и специалистов (г.Ашхабад, 1987), па УП Всесоюзном соминаре по ионосферному прогнозированию (г.Иркутск 1991); на I Республиканской ыоквузовской научной конференции "Актуальные проблемы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики": (г.Ашхабад, 1991), на Ш1 коиф^ронции по. распространению радиоволн (г.Ульяновск, 1993), а такае на научных семинарах ФТИ АН Туркменистана.

• Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ. Основные материалы диссертации использованы в трех научно-исследовательских отчетах Физико-технического института АН Туркменистана.

Схрихура_и_объом_дассортйЦ1та. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы из 80 наименований. Содержит 130 страниц машионопис-вого текста, включая 23 рисунка.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ обоснована актуальность работы и определены задачи и ЦОЛЬ исследований, указана научная норизна и практическая значимость полученных результатов, дано краткое изложение основного содержания диссертации.

рассматривается вопросы, связанные с квазигидродинамическим описанием многокомпонентной ионосферной плазмы, и пути их решения.

В разделе 1.1 приводится система уравнений квазигидродинамики многокомпонентной плазмы с указанием рамок их применимости.

В разделе 1.2 проводится процедура нормализации сис-• теми уравнения движения заряженньи частиц.

В теоретических исследованиях ионосферы общепринято использование квазигидродинамических уравнений, рассмотри!

уравнение движения для среднемассовых скоростей и заряяенннх части! сортз а:

я Н Г—-- 5 -у]« Ц П Л 1 вг а ' 1 I

-уР +

« •

С 1 )

«"АР" I »«АхР"«Д "<Л}~ I «А]'

рА* га

Как известпо, для сравнительно низкочастотных ,-про-цессов (таких, что характерные времена их переставил много больше, чем времена столкновений между частицами), которые описываются в рзмтах квазигидродинамического подхода, без заметного ущерба для результатов можно отбросить инерционные члены,'стоящие в левой части ( 1). Тогда получим

и -а Г и хЬ 1- 7 Ь „ид=Р

а. а(. и J ар р а

( 2 )

где

9а=

е Н

а.

т с

а

Р/а Ша

В

я - с»

^ар ар

ь „= --

«р • т V

^Р^ап-

* н

Ь= — Н

( 3 )

VI

? =-

ш N V

а а а

СЕ

ос а

ел »

*-и.

#

С2Л

Здесь а,р= 1,2.....М - индексы заряженных частиц; индексы

а=1,2,.,М-1- относятся к ионам; а=М к электронам. Остальные обозначения общепринятые.

Решение системы ( 2 ) называется процедурой нормализации. Специфика системы позволяет независимо находить продольные ' и^ и попорочныо и иЦ компоненты. Предложены два способа нормализации. Первый способ основан нз обращении вещественных матриц порядка <МхМ) и (2Мх2М). Второй способ основан на использовании специфики последней матрицы размером (2Ш2М), для которой проблема обращения эквивалентна проблеме обращения комплекснозначной матрицы размером (МхМ). -Этот способ может оказаться удобным при аналитических исследованиях плазмы с небольшим числом компонент.

Далее с единых позиций выводятся нормализованные уравнения движения двух- и трех-компонентной йлазмы. Для чо-тырех-компонецтной плазмы получены приближенные решения. В конце данного раздела с учетом условия сильной замыниченности получоды нормализованные уравнения движения для поперечных составляющих скоростей заряженных частиц в Г области ионосферы с произвольным числом компонент. Также приведены выражения для коэффициентов переноса многокомпонентной ионосферной плазмы.

В разделе 1.3 рассматриваются вопросы диффузии плоскослоистой ионосферной плазмы. Как известно, в этом случае при потенциальности внутреннего электрического поля и в амбиполярном приближении удается в явном виде выразить внутреннее электрическое поле , и тем самым перейти к уравнению амбиполярной диффузии для заряженных частиц. На основе методики нормализации, изложенной в разделе 1.2, получены конкретные выражения для скоростей заряженных частиц, а также коэффициенты амбиполярной диффузии. Далее с принятием условия сильной замагниченности для среднеомротвой ионосферы получены упрощенные выражения скоростей зарякетшх частиц. Из-за практической значимости в разделе 1.4 рассматривается одноконная плоскослоистая плазма. Приведены конкретные выражения скоростей ионов и электронов"в точных и упрощенных вариантах по всем координатным направлениям.

-

В рзздэлэ 1.5 пртаодятся результата численного анализа точзтх и утфоздштах вирззоппй скоростей заряжениях частиц, полученных э разделе ,1.3. Они покззпвзют, что получзшшэ упрощенные впрзжопия пгтеэт сасокуо точность. Максимальное относительное отклонение упрогзгопк отгачеяиЯ скоростей зарязев-шк частиц от то чист из- впсотэх F^ области но превышает одного процента, а для высот области р2, где хорошо быполия&тся условно сильной: замогаичоппосга, отклонение.составляет всего . сотке доли проценте. Такая точность позволяет взять эта формулы за основу при последовали tos пял ез» вопросов дкнаштог Р области ионосфоря. В чзспюстя, с кя помоцкю исследуется влияние эфГяктов- кумпгзис.я столкновения па дапакику заряяешшз часта?.' Оказпзгатся. что при векоторих гелио-геофпзотескиз условгш, взпрекп сфсхо притеняемому прешолояенио о повгстгссш г^легепекк столкновения, в присутствия нескольких сортов попет еользя пренебрегать опт факторов. Капркивр, проводошгэ чпвюишя» расчет псказалп, что вертикальные дафйгашяю? скорости заряхешш частиц ногут отлетаться в' несколько- рез пр'Л учете к цоучете . кулояовегак столкновений. Ъгл стадат сдолашх ná основе .анализ большого числа результатов,голутсЕЕПХ для разлгпыз .»«Долой средпеикротпой ксзосфсряоП яяезай в рпзягшк гелю-гесфкзичосклх услогглях. . ' •

Во сторон;глзсэ р0с«й1ргззэтся' тесрэЕпгсппз и - числэшлгз вопроси, еоязашшо с полегална?? еззгягел вкешпшя поуотоЯ-' чпвсстоя в иопосфорэ.

D рзздэлэ 2.1 получала яай2рпзогсшш9 урггзест отнозз-тэльяо нэлп ЕоэнуаеппП ксяцошрс:.:;^ п потоггдпглз гзутрез-пего электрического поля Ф, . ,

at

( 4»)

где

D _ - f D -

mlVi V.

vKiWJiyj •

( 6 )

-My . M*.-fiy

"о "о

«.»•¿л л T(7n«-n'*°)+ Т •

• "о о

0' е

•Ч" "---*

mivi ®eve

« в "в

• Bivi 1 V. -

VdiVMÍ.

b ,>= --— , b. =

ei „ ' le

V v. m, vA

e Iii

Невозмущенная плазма считается плоскослоистой, внутреннее электрическое поле потенциальным, а процесс диффузии амбиполярным. Отметим, что с такой степенью общности постановки задача о росте малых ' возмущений в иопосфорноЛ плазме средних широт еще не была рассмотрена, А ■ такко условия, как полный учет кулоновских столкновений и произвольная зависимость коэффициентов уравнения (4) от высота, ушиваются впервые.

В разделе 2.2 излагается суть нелокального анализа пру исследовании неустойчивостей. Предполагая, что в попорЬчпоц по отношению к геомагнитному полю направлении характерный «ас-штаб" исследуемых неоднородностей много меньше, чем аналогичные параметры фоновой плазмы. В этом случае предполагая

Н,(х' .у'.в'ДН^вЧехрГи^х ЧИуг'+м] , '

« ( 7 ) •

(^(х'.уЧг'ДЬч^гЧехр^г ЧИугЧМ;]•

о> со

где функции Л,(г') и ф,(а*) кроме в', такго зависят от К^ и К, но для простоты записи мы их опустели. Подставляя ( 7 ) в ( 4 ), получим спектральную задачу относительно 5., и ср., •

где

, «И», ™ .

А,--— +В,,-+СцН»+А.--=- +В,_-+ ,

11 йд'г 11 йг' 11 ' 12 (Ьз*г • 12 йя'

+ о|гф,- м?, , ( О )

О) со со со

(Ш, „ й% Йф, •. •

А,,-5Г -♦ С_,111+Аг>,-г- -♦ ■

21 ^.г г1 йз. г\ .1 "гг ^.г гг ^

+ Сггф,= 0 , . .. (9)

А,.-В}, В,,- -,

11 I 11 Дд, в

С,,« - +--р-^ОЬШ.УФ*

11 Ö3\ dz*

fl

д

rÖD! V

B'es1 öxj 2 ' * • 0

д

Для однозначного решения cucTeiai ( 8-9 ) необходимо поставить грашташо условия. Заданно грашгшш условий является <дашм из самих слопшх вопросов при исследовании проблемы неустойчивости и пока что достигешш в этом вопросе пебольаие. В.данной рсбото ш Судей рассматривать слодупщю таш граничных условий ДЛ(1 !)., н ф, .

Отсутствло возыущоапП концентрации:

HiL-=B (11 >

< min' то»

- 13 -

Отсутствие возмущений потока заряженных частиц:

• ПНМ

т.е.

Н-ц'-- - 'и,

" 1 аз* ' аа* 8 '

Отсутствие возмущений внутреннего потенциала:

ь

=0

( 13 )

Эквияотенциалыгость силовых Линий геомагнитного поля:

ар,

вZ^

( 14 )

Отсутствие вознуцеттЯ продольного токе:

т.о.

аф.

ел.

Илг'-- *о|-

С Лч« 2 я„< Я 1

=0

=0,

( 15 )

В случае, когда копосфзрпаа плазма одноконная с ионами О* достаточно оправдано шбкрать гасотц яа1п=}00- 200 км, 3^^=500-600 10.1 для шютей и сорхней граница соответственно. Кок угэ било отмочено, дзпболео сложат- шляется выбор конкретных граничных условий длп спстекц ( 8-9 ). При Е=зшаж для исследования кэлкомасятабннх иеоднороддостей пр&здоподобнш • является условие зквйпотепииальносш с-дапиг линий геомагнитного поля ( 14 ).

а

При исследовании неустойчивостей, генерируемых внутри слоя вш1п< в < йтах. достаточно оправданным является условие (12)-отсу£ствия возмущения потока заряженных частиц при

Последнее несправедливо при изучении возникновения нвустойчивостей, которые генерируются в верхнем слое в > вшаг и просачиваются в исследуемый слой. Третий тип граничного условия при г=етаа, которое, по нашему мнению, представляет интерес, - это условие (16 > отсутствия возмущений продольного тока. Сочетание условий ( 12 ) и ( 15 ) означает просто отсутствие возмущений потоков заряженных частиц (ионов и электронов) в верхней границе слоя.

Еще более сложным является адекватный выбор нижнего граничного условия при Для этого случая мы рассмат-

ривали следувдие типы граничных условий:

Условия ( 11 ) и { 13 ) означающие отсутствие возмущений электронной концентрации и потенциала внутреннего электростатического поля соответственно.

Представляют определенный интерес граничные условия типа (11 ) или ( 12 ) для Л, и условие ( 15 ) для ф,.

Были рассмотрены и другие возможные сочетания краевых условий типа (11 )-( 16 ). В заключение отметим, что в данное время вопрос о выборе адекватного граничного условия при 2=&ш1п=160-200 км остается открытым. Поэтому разнообразие рассматриваемых граничных условий является оправданным для более глубокого понимания физики неустойчивостей ? области ионосферы.

В разделе 2.4 путем использования конечно-разностного метода вшэ полученная дифференциальная спектральная задэча (8-9) аппроксимируется конечномерной спектральной задачей

( 16 ) ( (7 )

где матрицы 1.3=1.2, размерности (п-1 )«(п-1)', трехдио-

гоналыте и определяются через коэффициенты системы (8-9). Система (16-17) является системой относительно (п-1) векторов-столбцов

N

(К)

N

<п) п-1

г,**»).

Ф<ь>

( 18 )

Теперь выразим <р(1,) через Н1К>, используя уравнение (17) и. подставляя полученное значение в (16 ), получим класси-

ческую задачу па собственное значение:

.(Н)

( 19 )

где матрица заполненная и определяется по формуле:

-1

4(Н)

ДЬ)

( 20 )

'н -"«г I гг ) 21

Матрица комплексная и зависит от чисел к1, кг и Ь. Задача будет неустойчивой, если хотя бы для одной из пар к(, Кг существует собственное число Х=7+1ш задачи (19 ) с по-лохител! ной вещественной частью 1 >0. Если этот факт будет иметь место при всех достаточно малых (что обеспечивает достаточно точную аппроксимацию конечно-разностной задачэй исходной дифференциальной задачи), то и исходная задача такхе будет неустойчивой.

В конце главы п разделе 2.5 приводиться другой метод исследования ноустойчивостей, основанный на решении системы уравнений (4) с граничными условиями. Так как эта система эволюционна по переменной , то для замкнутого описания к этой системе необходимо добавить начальное условие

гух'.У.в'.ОМа'.у'.а').

21 )

Тек как система { 4 ) липейдо к ее коэффициенты вависят только от в' направленной вдоль геомагнитного поля {в прибли-копил, когд£> в поперояиоЯ плоскости Ох'у* фоновая плазма слаба неоднородна), то целесообразно использовать Фурье-преобразовапиэ по пороыешпа» х*, у*.Тогда для Фурье ко&шо-

н0ет

. со со

а ' г г -ккхчку')

К,№{,к-г,2'Д>=-2 ] | гухчу'.г'.юе 1 ^ йг'йу'.

-«з -<з о га

( гг )

<2 ну

I ГС -КкгМуг')

—2 ] ] Ф,а\у\Е\1;)е 1 ^ сй'йу'

-к» -сз

получим систему урссиоэдй;'

А л

€11

дП1; О

Г €11% д 1

-и,,--+С,

0а' | 11 63» 11 и 1

О 1 л |

г?з* [ ,г аз* ч 12 1

( гз )

а [ ^ Л .

~вг: Iй

о г ¿?ф, г + +Сгг^|

( 24 )

с граничным условием (11 )-( 15 ), гдо вместо Н,, ср, надо взять <рт. Из ( 21 > витмсеот следу ще© начальное Услоело для систем» (23 )-( гс ):

м, (1С, в' „о^ш^-е?'),.

( 25 )

где

«со

Iff -1(к i'+k,y* )

fik-.k-.E*)» -i(x\y',a')e ' ^ dx'dy'.

1 2 (2ic) i J

-00 -CO

( 2G )

Решение исходной задаем N(, выражается через решения Nf, ф. задачи (23 )-( 24 ) в виде

со ОС

П-Мкх'+куЧ N, (к, .kg.a' ,t)e ^ d^dkg,

* -а) -оо

( ?7 )

00 со

П-1(к х'+к у* )

-«О -00

( 28 )

Для численного решения■эволюционной задачи ( 23-25 ) используются конечно разностные методы. При этом применяется немонотонный мотод матричной прогонки.

§_ТВ®Тьей_главе рассматриваются результаты численных расчетов неустойчивости нелокальным методом. Глава начинается с приведения необходимых выражений параметров нейтральной атмосферы, эффективных частот столкновений, коэффициентов рекомбинации и параметров фоновой плазмы. Проведенные численные эксперименты дают обаадезиваздиэ результаты. Так для моделей электронной концентрации полученных из полузмшрических моделей обнаруживаются скорости нарастаний малых возмущений порядка 0.5 Ю2 с~! Величина инкремэнта меняется в зависимости от принятого граничного условия в верхней границе. Максимальные значения инкремента получены-для нсод-нородностей с поперечными масштабами от 0.1км до 1км. и выходить на насыщение около 10 км. Далее изучается влияние различных физических факторов на рост ' малых возмущений. Проверяется роль профиля электронной концентрации и ее градиентов возникновении неоднородностей различных масштабов. Существенную роль играет форма профиля около Такае рассмотрено влияние кулоновских столкновений, величины и зна •

ка нейтрального ветра и температура. Учет кулоновских столкновений и У1е на значении инкремента отражается неоднозначно, хотд могут привести к ее изменению почти на порядок. Значение инкремента линейно растет с ростом температуры и скорости нейтрального ветра. При этом определяадую роль играет меридиональная компонента нейтрального ветра и^. • В конце главы приводиться сопост'" пение двух методов нелокального анализа: спектрального метода и метода, основанного на решении эволюционной задачи (см. раздел 2.5). Совпадение результатов показывает обоснованность полученных закономерностей развития малых возмущений и объективность разработанных численных моделей.

ё_§§ключении приводятся основные результаты работа.

1. Разработана математическая модель шшменшшх неустой-чивостей Р области ионосфера, позволяющая проводить их нелокальный анализ в ршкаг квазигидродинамического приближения. Модель характеризуется .широкой областью применимости и сопровождается "обратной проверкой".

2. Получены точные и приближенные решения квазигидродинамических уравнений движения заряженных частиц в многокомпонентной ионосферной плазма средних сирот.

3. Впервые средствами численного анализа показана необходимость учета кулоновских стоязшовеяиЯ при изучении даншняеекнх процессов в Р области ионосферы.

4. Впервые метояаия ыатенатаческого моделирования установлено, что .в г области среднеягротной ионосферы при определенных значениях параметров, характеризующих плазму и пшю-гео-фкзические условия, могут еозгкпсзть и развиваться пяззьгзнпые неустойчивости исключительно за счет внутренних факторов

плазмы. Скорости нарзсташш возыуцетй (инкременты) могут

-г ,

достигать порядка О.БпО с -

5. Выявлено качественное влияние на картину неустойчивое-тей величины и направления нейтрального ветра.

6. Детально изучено влияние различных тшоо граничных условий на неустойчивость ионосферной плазмы. При этом вел1гш:з инкремента меняется на порядок.

Основные результаты изложены в следуюцих работах:

1. Аллабердиев Г.А., Курбаимурадов 0. Нелокальный анализ ноустойчивостой плазмы F2 области ионосферы. -В сб.: Тезисы докладов IV научно-практической конференции молодых ученых и специалистов АН ТССР. Ашхабад,1987,С.202-203.

2. Овезгелдиои О.Г., Курбаимурадов O.A., Аллабердиев Г.А. Нормализация квазигидродинамичоских уравнегай движения в F-области ионосферы. // Изв. АН ТССР, Серия физико-техн., химических и геологических наук.-1989-N 5 -С.20-28.

3. Овезгеддиев О.Г., Курбаимурадов o.A., Аллабердиев Г.А.

К теории диффузии ионов плоскослоистой ионосферной плазмы. // Изв. АН ТССР, Серия физико-техн., химических и геологических иаук.-1989-N 6.'

4. Аллабердиев Г.А., Курбаимурадов 0. Эффекты полного учета кулоновских столкновения в многокомпонентной ионосферной

• плазме.-В сб.: Тезисы докладов I Республиканской межвузовской научной конференции "Актуальные■ проблемы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики". Ашхабад,1991,0.177.

5. Аллабердиев г.А., Курбаимурадов О. Расчеты инкрементов плазменных неустойчшостей F области ионосферы. -В сб. : Тезисы докладов I Республиканской межвузовской научной конференции "Актуальные проблемы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики". Ашхабад,1991,0.178.

6. Овезгеддиев O.P., Курбаимурадов O.A., Аллабердиев Г.А. О роли межиопных столкновений в динамических процессах ионосферы. // Изв. АН Т, Сер. ф.т.м.х. и г. наук. -1992. N 3 -С.93-94.

7. Овезгеддиев О.Г., Курбаимурадов O.A., Аллабердиев Г.А. Изучение неустойчивости ионосферной плазмы F облает. // Изв. АН Т, Сер. ф.м.т.х. и г. наук,-1Э93-Н1-С.20-28.

8. Аллабердиев Г.А., Курбаимурадов O.A.,Овезгеддиев О.Г. Моделирование неустойчивости F области ионосферы пелокэлк ннм методом.-В сб.:Тезисы докладов ХУЛ конференции по распространению радиоволн. Ульяновск,1993,С.10.

Орта пщишлигиц ионосферасыныц ? областынын дурнуксызлыгынвд локаль дэл внализи

Аллабврдиев Гурбангелди Аллабердиевич

-Ерин бкары атносферасы чылшырымлы динамики система болуп, онда херокетвд гиц вагт-пщишлих спектри дуиляр. Бу среданыц хесиетлери, онуц параметрл^ри гицишлиге ве вагта баглылыкда дуйпли уйтгэп дур яр. Ёкары атмосферашщ физикасыющ эсасы меселелеринвд Сирвде, орта гиншликлериц ионосферасыныц бир-гынслы дэллик хэсиетишщ механизмини айдыцлашдырмакдыр. Бу меселэни евренмеклигаа фундаменталь вэ практики зхмиети болуп о л плазма физикасында, радиотолкувларщ яйрайшында, ере голай космосщ экологиясинда во ер титремесиниц ионосферадакы аламатлары яла бирнэче сорагларыа чезгудинде улы роль ойнаяр. Ионосферанщ Оиришслн дэллигкнид эмеле гелии! механизмлеринвд эсасыларшшн Сири-дв онуц дурнуксызлыгыдыр. Шу гаралян иш хем ионосферанщ дурнуксызлыгыпын Яузе чыхмахлыпгчы евренмек-лиге багшланандыр.

Бу иаде ионосфораныц.Р, областъшдакы плазмада кулон итек-левиелоризи-долы гвз енунде тутян, дурнуксызлыггщ сан модели дузудци во ИЛК1Ш251 гезек кулон итеклешыелеринкц хасаба алын-иаклыгшшц атмосферанвд Вкары гатлзкларыяы евренмвклизде улы эияготиниц барлыгы геркезклди. Шейле хем, илкиняи болуп орта гиаишликдекя ионосферанщ Р областында дашары факторлары назара алмаздан, деще ички факторларыц хвсабына плазманыц дурнуксызлыгынвд акэлэ гелип бИЛЕОКДИГИ субут эдилди.