Атмосферик - низкочастотный эл--магн. сигнал естеств. происхождения, распространяющийся в волноводе, образованном
поверхностью Земли и ниж. границей ионосферы. Групповая скорость А. (сферика)
близка к скорости света в вакууме. Источниками А. являются атм. электрич. разряды
(в частности, молнии), излучающие эл--магн. волны в широком диапазоне частот.
Благодаря незначит. затуханию в волноводе Земля
- ионосфера эти волны могут распространяться на большие расстояния.
Создаваемый А. сигнал обычно состоит
из двух частей. Типичная зависимость напряжённости электрич. поля E от
времени при приёме на расстояниях более 300-500 км от источника показана схематически
на
рис. 1. ВЧ-часть сигнала состоит из квазипериодич.
затухающих колебаний с увеличивающимся во времени периодом (в пределах 500-1000
мкс). В её состав входят волны с частотами
1-30
кГц. Макс. энергия волн приходится на интервал частот 
5-10
кГц. Во MH. случаях за ВЧ-частью регистрируется "хвост" А. длительностью
10-15 MC и более, характеризующийся медленным нарастанием амплитуды сигнала.
"Хвост" формируется волнами с частотами
1-2
кГц. Эти особенности волновых форм А. находят своё объяснение в теории распространения
радиоволн в волноводе Земля - ионосфера. Форма А. определяется как спектральными
характеристиками источника, так и дисперсионными свойствами волновода. Исследование
спектров атмосфериков служит одним из способов диагностики ниж. ионосферы.
Часть энергии эл--магн. поля, генерируемого
при молниевых разрядах, может просачиваться в ионосферу и далее в магнитосферу,
распространяясь в форме волн обыкновенного типа по подковообразным траекториям,
связанным с геомагн. полем
.
Сигналы такого происхождения, прошедшие значит. пути в приземной плазме (в неск.
радиусов Земли), наз. свистящими атмосфериками (свистами). Различают два типа распространения
свистов: канализированное и неканализированное. В 1-м случае распространение
из области генерации в магнитно-сопряжённую область происходит вдоль ориентированных
по магн. полю Земли неоднородностей электронной концентрации (в геомагн. каналах).
Во 2-м случае траектории могут отклоняться от силовых линий поля
.
Однако и при неканализир. распространении геомагн. поле оказывает на свистовые
волны существенное направляющее воздействие.
Благодаря дисперсии в магнитно-сопряжённой
точке наблюдаются НЧ-сигналы с понижающейся во времени частотой
.
Типичные спектрограммы свистов (зависимости
от времени прихода t)
показаны на рис. 2. Изменение частоты свистящих А. во времени в диапазоне частот
1-6 кГц хорошо описывается
ф-лой
, где D - коэф., наз. дисперсией. Величины D изменяются от 10
до 100 
. Систематич.
регистрация свистящих атмосфериков показывает, что, как правило, наблюдаются свисты двух
типов, отличающиеся значениями D: длинные и короткие. Длинные свисты
являются результатом прохождения сигнала от источника до магнитно-сопряжённой
точки и обратно (рис. 2, а). Они регистрируются в том же полушарии, где находится
источник. Короткие свисты возбуждаются в области, к-рая является магнитно-сопряжённой
к зоне приёма. Дисперсия D длинных свистов вдвое больше дисперсии коротких
свистов.
Иногда возможен приём свистов, к-рые испытали многократные отражения от магнитно-сопряжённых областей
ионосферы. Тогда, помимо длинного (короткого) свиста, на спектрограммах имеются
ветви, отвечающие эхо-сигналам. Для длинных свистов отношения дисперсий сигнала
и последующих эхо образуют последовательность 1 : 2 : 3..., а для коротких (рис.
2, б) - последовательность 1:3:5:7:.... На частотах
~7-10 кГц зависимость 
становится несправедливой. Часто регистрируются свистящие А., имеющие миним.
время прихода на определ. частоте. Такие частоты наз. носовыми. Осн. свойства
свистящих атмосфериков хорошо объясняются на основе теории распространения эл--магн. НЧ-волн
в магнитоактивной плазме. Приём свистов используется для изучения магнитосферной
плазмы. В. А. Яшнов.
|
|
 |
