Фізичні процеси в атмосферно-іоносферному радіоканалі, викликані дією високоенергетичних джерел
Вантажиться...
Дата
2019
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Харків: ХНУ імені В. Н. Каразіна
Анотація
Параметри радіоканалу атмосфера іоносфера суттєво змінюються під дією потужних джерел енерговиділення природного та техногенного походження. В роботі обрані два джерела: падіння великого космічного тіла і потужне радіовипромінювання. Наведені результати числового моделювання збурень температури та концентрації електронів при дії на іоносферу потужним неперервним радіовипромінюванням для різних частот, потужностей и поляризацій радіохвиль. Побудована модель пояснює збільшення температури електронів в різних областях іоносфери для хвиль О- та Х-поляризацій, ефект самодіяння, формування умов для пробою нейтральної атмосфери потужним випромінюванням. Виявляється, що в діапазоні висот 6590 км яскраво виражений ефект самопросвітління плазми. Величина ефекту збільшується для хвилі Х-поляризації при наближенні її частоти до гірочастоти електронів. На висотах, більших за 7090 км ефект самопросвітління поступово замінюється ефектом самопомутніння. Досліджена частотна залежність множника самодіяння. Пробій атмосфери на висотах 30 – 60 км настає вже за потужності, рівної 0.3 – 1.3 ГВт на частоті 10 ГГц. За допомогою числових методів розв’язана обернена задача знаходження висотних і часових залежностей основних параметрів метеороїда з спостережень траєкторних даних з використанням алгоритмів регуляризації. Одержано висотні та часові залежності швидкості, прискорення, маси, міделю, температури поверхні метеороїда. Розраховані коефіцієнт і питома енергія абляції. Для вивчення руху нагрітого газового утворення (терміку) одержано числовий розв’язок диференційних рівнянь для швидкості підйому, радіусу терміку та надлишку температури та побудовано фізико-математичну модель, що описує висотні та часові зміни параметрів терміку. Часові варіації повного електронного вмісту на час падіння Челябінського метеороїда одержані за допомогою GPS-супутників. Виявлені квазіперіодичні збурення тривалістю до 40 хв. Швидкість поширення збурень є близькою до 500 м/с. Такі швидкості притаманні для акустико-гравітаційних хвиль в верхній атмосфері.
Опис
Thesis for a candidate’s degree by speciality 01.04.03 – radiophysics. Kharkiv National University named after V. N. Karazin, Kharkiv, 2019. The parameters of the atmosphere-ionosphere radio channel change significantly under the action of high-power sources of energy of natural and man-made origin. The sources chosen for this study include the following two: celestial body entering the atmosphere and high-power radio emissions. Results of numerical simulation of disturbances in the electron temperature and density in the ionosphere under the action of continuous high-power radio waves of different frequencies, powers, and polarizations are presented. The model developed in the study explains an increase in the electron temperature in various ionospheric regions, for the ordinary and extraordinary waves, the self-action effect, and the conditions for the breakdown of neutral atmosphere by high-power radio emissions. The effect of self-transparency proves to be strikingly distinct over 6590 km altitude. The magnitude of the effect increases as the frequency of the extraordinary wave approaches to the electron gyrofrequency. At altitudes greater than 7090 km, the effect of selftransparency is gradually superseded by the effect of self-murkiness. The frequency dependence of the self-action factor has been studied. The breakdown of the atmosphere at an altitude range of 30 – 60 km occur for power of 0.3 – 1.3 GW at 10 GHz. The inverse problem of finding the height and temporal dependences of the main parameters of a meteoroid has been numerically solved using the observation of the trajectory data and regularization algorithms. The height and temporal dependences of the meteoroid celerity, acceleration, mass, midsection, and temperature have been obtained.
Ключові слова
Research Subject Categories::NATURAL SCIENCES::Physics, радіоканал, атмосфера, іоносфера, високоенергетичні джерела, Челябінський метеороїд, потужне радіовипромінювання, збурення параметрів, фізико-математичні моделі, Radio channel, atmosphere, ionosphere, high-energy sources, the Chelyabinsk meteoroid, powerful radio frequency, disturbance of parameters, physical and mathematical models, радиоканал, атмосфера, ионосфера, високоэнергетические источники, Челябинский метеороид, мощное радиоизлучение, возмущение параметров, физико-математические модели
Бібліографічний опис
Милованов Ю. Б. Фізичні процеси в атмосферно-іоносферному радіоканалі, викликані дією високоенергетичних джерел. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізикоматематичних наук за спеціальністю 01.04.03 «Радіофізика». – Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, Харків, 2019.