Влияние неоднородности типа день-ночь на распространение сверхнизкочастотных радиоволн

При моделировании распространения сверхнизкочастотных радиоволн и исследованиях глобального электромагнитного (шумановского) резонанса в полости Земля—ионосфера желательно учитывать реальную структуру нижней ионосферы. В предлагаемой работе с помощью двумерного телеграфного уравнения оценивается влияние неоднородности ионосферы типа день–ночь на амплитуду электромагнитного поля на частотах шумановского резонанса и выше. Свойства резонатора учитываются с помощью метода полного поля через профили проводимости в дневных и ночных условиях, а электромагнитные поля в неоднородном резонаторе находятся с помощью двумерного телеграфного уравнения. Рассматривались как модель резкого терминатора, так и модель плавного перехода день–ночь. Основное внимание уделено эффектам на трассах с длиной 5000 км, перпендикулярных и параллельных линии солнечного терминатора. Расчёты выполнены для серии частот; также проведено сопоставление расчётных данных с результатами наблюдений и дана интерпретация регистрируемых явлений.

На английском языке
Impact of the Ionospheric Day-Night Non-Uniformity on the ELF Radio-Wave Propagation
Galuk Yu.P.
Nickolaenko A.P.

The real structure of the lower ionosphere should be taken into account when modeling the sub-ionospheric radio propagation in the extremely low frequency (ELF) band and studying the global electromagnetic (Schumann) resonance in the Earth–ionosphere cavity. In the present work, we use a 2D telegraph equation (2DTE) to eatimate the effect of the ionospheric day–night non-uniformity on the electromagnetic field amplitude at the Schumann resonance and higher frequencies. Characteristics of the cavity are accounted for by using the full wave solution technique through conductivity profiles in the daytime and nighttime conditions. Electromagnetic fields in the non-uniform cavity are found by using a 2DTE. Both the sharp terminator model and the model of a smooth day–night transition were considered. The main attention was focused on the effects arising on 5000-km paths that are perpendicular or parallel to the solar terminator line. The data were computed for a series of frequencies. A comparison of the calculated data with observation results is also performed and an interpretation of the observed effects is given.