Возбуждение ленгмюровской и ионно-акустической турбулентности в высокоширотной ионосфере мощной радиоволной одновременно ниже и выше максимума слоя F2

Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей генерации и характеристик ленгмюровской и ионно-акустической турбулентности в области F высокоширотной ионосферы, возбуждаемой мощными короткими радиоволнами с обыкновенной поляризацией, излучаемыми нагревным комплексом EISCAT/Heating (г. Тромсё, Норвегия) в направлении магнитного поля Земли. Эксперимент проводился на частотах нагрева fH, близких к четвёртой гармонике гирочастоты электронов 4fce и критической частоте слоя F2, foF2, fH < foF2 < fH+fce/2, где fce - гирочастота электронов. По данным радара некогерентного рассеяния радиоволн EISCAT (рабочая частота 930 МГц) выполнен совместный анализ спектров ионных и плазменных линий одновременно ниже и выше высоты максимума F2-слоя. Впервые обнаружены инициированные нагревом усиление ионных линий и возбуждение плазменных линий на частоте, смещённой от частоты нагрева в сторону увеличения на 0,35-0,45 МГц, одновременно на высоте отражения волны накачки и на высоте выше высоты максимума слоя F2 высокоширотной ионосферы. Обсуждаются механизмы распространения волны накачки на высоты выше максимума слоя F2, а также возможный механизм возбуждения усиленных нагревом ионных линий и инициированных нагревом плазменных линий на высоте выше максимума слоя F2.

На английском языке
Excitation of langmuir and ion-acoustic turbulence in the high-latitude ionosphere by a high-power hf radio wave simultaneously below and above maximum of the F2-layer
Borisova T.D.
Blagoveshchenskaya N.F.
Kalishin A.S.
Häggström I.
Rietveld M.T.

We present the results of experimental studies of the generation peculiarities and features of the Langmuir and ion-acoustic turbulence in the F region of the high-latitude ionosphere excited by high-power HF O-mode radio waves emitted by the EISCAT/Heating facility (Tromsø, Norway) in the direction of the Earth's magnetic field. The experiment was carried out at frequencies fH close to the fourth gyroharmonic, fH < 4fce, and the cutoff frequency of the F2 layer, foF2, fH < foF2 < fH+fce/2, where fce is the electron gyrofrequency. By using the EISCAT incoherent scatter radar (930 MHz), a joint analysis of the plasma and ion line spectra simultaneously below and above the F2-layer maximum was performed. The excitation of the HF-induced plasma lines outshifted by 0.35-0.45 MHz from the pump-wave frequency and HF-enhanced ion lines simultaneously below and above the F2-layer maximum was found for the first time. The mechanisms of the pump-wave propagation to altitudes above the F2-layer maximum and a plausible mechanism for the excitation of the instability responsible for the generation of HF-enhanced ion lines and HF-induced plasma lines above the F2-layer maximum are discussed.