Disturbances of electron density in the high latitude upper (F-region) ionosphere induced by X-mode HF pump waves from EISCAT UHF radar observations
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-3-248-257
Аннотация
Представлены результаты экспериментальных исследований возмущений электронной концентрации
Ne в высокоширотной F-области ионосферы, вызванные воздействием мощных КВ-радиоволн необыкновенной (Х-мода) поляризации. Эксперименты выполнялись на КВ нагревном стенде EISCAT/ Heating в г. Тромсё, Норвегия при эффективной мощности излучения 360–820 МВт. В качестве средства диагностики возмущений Ne использовался EISCAT радар некогерентного рассеяния радиоволн (НР) на частоте 930 МГц, пространственно совмещенный с КВ нагревным стендом. Обнаружено возрастание Ne в широком диапазоне высот, которое формирует каналы повышенной электронной плотности, вытянутые вдоль магнитного поля Земли. Исследованы характеристики и условия создания каналов. Обсуждается возможный механизм формирования каналов Ne при Х-нагреве высокоширотной F-области ионосферы.
Ключевые слова
высокоширотная ионосфера,
канал,
мощная КВ-радиоволна,
поляризация,
радар некогерентного рассеяния радиоволн,
эксперимент,
электронная концентрация,
EISCAT,
F-область
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-17-00020, https://rscf.ru/project/22-17-00020/
Об авторах
N. F. Blagoveshchenskaya
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Россия
Санкт-Петербург
T. D. Borisova
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Россия
Санкт-Петербург
A. S. Kalishin
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Россия
Санкт-Петербург
I. M. Egorov
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Россия
Санкт-Петербург
G. A. Zagorskiy
ГНЦ РФ Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
Россия
Россия
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Gurevich A.V. Nonlinear effects in the ionosphere. Physics-Uspekhi. 2007, 50: 1091–1121.
2. Robinson T.R. The heating of the high latitude ionosphere by high power radio waves. Physics Reports. 1989, 179: 79–209.
3. Stubbe P. Review of ionospheric modification experiments at Tromso. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics.1996, 58: 349–368.
4. Kuo S. Ionospheric modifications in high frequency heating experiments. Physics Plasmas. 2015, 22. doi: 10.1063/1.4905519.
5. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Yeoman T., Rietveld M.T., Ivanova I.M., Baddeley L.J. Artificial field-aligned irregularities in the high-latitude F region of the ionosphere induced by an X-mode HF heater wave. Geophysical Research Letters. 2011, 38.
6. Blagoveshchenskaya N. F., Borisova T. D., Kosch M., Sergienko T., Brändström U., Yeoman T.K., Häggström I. Optical and Ionospheric Phenomena at EISCAT under Continuous X-mode HF Pumping. Journal of Geophysical Research: Space Physics. 2014, 119: 10483–10498.
7. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Yeoman T.K., Häggström I., Kalishin A.S. Modification of the high latitude ionosphere F region by X-mode powerful HF radio waves: Experimental results from multi-instrument diagnostics. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2015, 135: 50–63.
8. Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., Yeoman T.K., Häggström I. Distinctive features of Langmuir and Ion-acoustic Turbulences induced by O- and X-mode HF Pumping at EISCAT. Journal of Geophysical Research: Space Physics. 2020, 125 (7). https://doi.org/10.1029/2020JA028203.
9. Blagoveshchenskaya N.F. Perturbating the High-Latitude Upper Ionosphere (F Region) with Powerful HF Radio Waves: A 25-Year Collaboration with EISCAT. Radio Science Bulletin. 2020, 373: 40–55. doi:10.23919/URSIRSB.2020.9318436.
10. Rietveld M.T., Senior A., Markkanen J., Westman A. New capabilities of the upgraded EISCAT high-power HF facility. Radio Science. 2016, 51: 1533–1546.
11. Rietveld M.T., Wright J.W., Zabotin N., Pitteway M.L.V. The Tromsø dynasonde. Polar Science. 2008, 2 (3): 55–71.
12. Rishbeth H., van Eyken T. EISCAT: Early history and the first ten years of operation. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 1993, 55: 525–542.
13. Lehtinen M.S., Huuskonen A. General incoherent scatter analysis and GUISDAP. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 1996, 58: 435–452.
14. Djuth F.T. Response of the Arecibo ionosphere to large HF-induced electron temperature enhancements. Adv. Space Res. 1989, 9 (5): 123–131.
15. Gustavsson B., Eliasson B. HF radio wave acceleration of ionospheric electrons: Analysis of HF-induced optical enhancements. Journal of Geophysical Research. 2008, 113: A08319. doi: 10.1029/2007JA012913.
16. Carlson H.C., Wickwar V.B., Mantas G.P. Observations of fluxes of suprathermal electrons accelerated by HF excited instabilities. J. Atmos. Terr. Phys. 1982, 44: 1089–1100.
17. Carlson H.C., Djuth F.T., Zhang L.D. Creating space plasma from the ground. Journal of Geophysical Research: Space Physics. 2016, 122: 978–999. doi: 10.1002/2016JA023880.
Рецензия
Для цитирования:
Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., Egorov I.M., Zagorskiy G.A. Disturbances of electron density in the high latitude upper (F-region) ionosphere induced by X-mode HF pump waves from EISCAT UHF radar observations. Проблемы Арктики и Антарктики. 2022;68(3):248-257. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-3-248-257
For citation:
Blagoveshchenskaya N.F., Borisova T.D., Kalishin A.S., Egorov I.M., Zagorskiy G.A. Disturbances of electron density in the high latitude upper (F-region) ionosphere induced by X-mode HF pump waves from EISCAT UHF radar observations. Arctic and Antarctic Research. 2022;68(3):248-257. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-3-248-257
Просмотров:
535
Послать статью по эл. почте 
