низькочастотні радіовипромінювання

У ІКФІА основні спостереження проводяться в піддіапазонах КНЧ і ОНЧ. Слід також зазначити, що термін "ОНЧ-випромінювання" часто використовується як узагальнюючий для всього діапазону 0,3 - 30,0 кГц.

Низькочастотні радіовипромінювання найбільш широко представлені в магнітосферно-іоносферних процесах. Однак їх джерела мають більш широке поширення - випромінювання реєструються практично в усіх середовищах. Добре відомий ще з часів перших дослідів з передачі електромагнітних сигналів на відстань основний приземний джерело ОНЧ-радіошумів - електромагнітне випромінювання грозових розрядів [5-7]. Висока частота проходження розрядів (до 100 розрядів в секунду по всій земній кулі) і відносно слабкий загасання їх електромагнітного випромінювання атмосфериків, при поширенні призводять до існування безперервного ОНЧ-фону імпульсного і шумового характеру. Окремий грозовий розряд супроводжується випромінюванням в широкому діапазоні частот, але основна енергія зосереджена а ОНЧ-діапазоні з максимумом на 7-12 кГц. Радіовипромінювання грозових розрядів є основною перешкодою радіотехнічним системам навігації і служб точного часу і частоти в СДВ діапазоні. Це імпульсне випромінювання легко проникає в магнітосферу Землі і, випробувавши дисперсію при поширенні уздовж силових ліній магнітного поля, перетворюється в так званий свистячий атмосферика або, скорочено, свист. Таку назву відповідає звучанню сигналу при його прослуховуванні через звуковідтворювальний пристрій. Тут слід зазначити, що так як ОНЧ-діапазон електромагнітного випромінювання відповідає звуковому, то перші дослідження ОНЧ-випромінювань проводилися грунтуючись на їхню звучанням. Більшість визначень типів ОНЧ-випромінювань відображає, також як і для свисту, характер їх звучання. Найбільш мальовничі звукові портрети мають ОНЧ-сигнали магнітосферного походження. Народжуються в результаті взаємодії з енергійними частинками магнитосферной плазми ОНЧ-випромінювання можуть мати шумовий або дискретний характер. У першому випадку ОНЧ- випромінювання визначають як "шипіння". Більш різноманітний другий, дискретний, тип ОНЧ-випромінювань: зростаючі, які падають і тих, хто вагається тони, "гаки" і ін. Яскраве враження справляють дискретні сигнали зростаючої частоти, які можуть накладатися один на одного. На слух такі сигнали нагадують щебетання птахів, за що вони отримали назву "chorus" ( "хори"). Динамічна спектрограмма (вісь абцісс - час в секундах, вісь ординат - частота в Гц) хорів, які спостерігалися вище по частоті, ніж шипіння, наведена на рис.1.

Рис.1 шипіння в смузі частот 3-5 кГц і хори в смузі 5-7 кГц

Інші приклади магнітосферних ОНЧ-випромінювань представлені на ріс.2-5:

Рис.2 Cвістящій атмосферика з відлуння, стимулюючий хори

Рис.3 шипіння з стимульованим випромінюванням, що починається з 3 сек

Рис.4 "Лінійчаті" випромінювання на тлі шипіння і стимульоване випромінювання в інтервалі від 2 до 3 з

Рис.5 "Лінійчаті" і квазіперіодичні випромінювання

Основним джерелом ОНЧ-випромінювань в магнітосфері є процеси їх взаємодії з енергійними частинками на черенковський і циклотронному резонансах. При цьому великих амплітуд, що відповідають квазілінійну або навіть нелінійного режиму, ОНЧ-випромінювання досягають завдяки когерентного характеру їх порушення. З цієї причини виявляється можливим використовувати термін "альфвеновськой мазер" [8]. У той же час існує уявлення, що частина ОНЧ-шумів, що реєструються на супутниках в плазмосфере, є не чим іншим, як захопленим радіовипромінювання грозових розрядів. Властивості неканалізованими поширення атмосфериків в замагніченій магнитосферной плазмі (коли хвильова нормаль випромінювання може відхилятися на великі кути щодо силових ліній магнітного поля) такі, що свисти можуть мати траєкторії, що не виходять до поверхні землі (будуть захоплені в магнітосфері). В останні роки отримано ряд вказівок також на можливість підземних джерел ОНЧ-випромінювань, обумовлених сейсмічними процесами [9]. У частині випадків готуються землетрусів на супутниках і поверхні землі реєструється посилення інтенсивності ОНЧ-шумів і частоти проходження імпульсних сигналів. Широка поширеність ОНЧ-випромінювань, можливість реєстрації більшості їх типів на великих відстанях від джерел привертають до себе увагу з точки зору використання спостережень ОНЧ-шумів з метою діагностики навколишнього середовища. Дослідження ОНЧ-випромінювань в ІКФІА проводяться за багатьма напрямками, але відповідно до тематики інституту більша увага приділяється магнітосферної джерел.

1. Распопов О.М. Клейменова Н.Г. Обурення електромагнітного поля Землі. Частина 3. ОНЧ випромінювання. Л. Вид-во Ленингр. ун-ту. 1977. 144 с. 2. Сажин С.С. Природні радіовипромінювання в магнітосфері Землі. М. Наука. 1982.157 с. 3. Ліхтер Я.І. Хвильові явища в магнітосфері Землі і планет // Підсумки науки і техніки. Геомагнетизм і високі шари атмосфери. 1984. Т. 7. С. 5-113. 4. Хеллівелл Р.А. Хвилі низької частоти в магнітосфері. В кн. Фізика магнітосфери. М. Світ. 1972. С. 345-373. 5. Коливання електpомагнітного поля Землі в діапазоні СНЧ. Під ред. М.С. Александpова. М. Наука. 1972. 195 с. 6. Ремізов Л.Т. Природні радіоперешкоди. М. Наука. 1985. 200 с. 7. Безрідних В.Г. Бліох П.В. Шубова Р.С. Ямпільський Ю.М. Флуктуації наддовгих радіохвиль в хвилеводі Земля-іоносфера. М. Наука. 1984. 144с. 8. Беспалов П.А. Трахтенгерц В.Ю. Альфве- нівські мазери. Горький: ИПФ АН СРСР. 1986. 190 с. 9. Гохберг М.Б. Моргунов В.А. Похотел О.А. Сейсмоелектромагнітние явища. М. Наука. 1988. 174 с.