ИОНОСФЕ́РНЫЙ ВОЛНОВО́Д

ИОНОСФЕ́РНЫЙ ВОЛНОВО́Д, об­ласть про­стран­ст­ва ме­ж­ду по­верх­но­стью Зем­ли и ио­но­сфе­рой (или ме­ж­ду слоя­ми ионо­сфе­ры), в ко­то­рой про­ис­хо­дит ло­ка­ли­зо­ван­ное рас­про­стра­не­ние ра­дио­волн. И. в. об­ра­зу­ет­ся бла­го­да­ря от­ра­же­нию ра­дио­волн оп­ре­де­лён­ных час­тот от ио­но­сфер­ных сло­ёв, в ко­то­рых плот­ность плаз­мы не­мо­но­тон­но ме­ня­ет­ся по вы­со­те, об­ра­зуя ло­каль­ные мак­си­му­мы и ми­ни­му­мы. В при­зем­ном И. в. ниж­ней гра­ни­цей слу­жит по­верх­ность Зем­ли, а верх­ней – один из сло­ёв ио­но­сфе­ры (обыч­но слой $F$). По­ло­же­ние верх­ней гра­ни­цы И. в. оп­ре­де­ля­ет­ся из ус­ло­вия пол­но­го внутр. от­ра­же­ния в слои­сто-не­од­но­род­ной сре­де: $\cos q_0 ∝ n(ω,\,N)$, где $θ_0$ – угол ме­ж­ду на­чаль­ным вол­но­вым век­то­ром и го­ри­зон­та­лью, $n$ – по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния, умень­шаю­щий­ся с уве­ли­че­ни­ем плот­но­сти $N$ ио­но­сфер­ной плаз­мы и воз­рас­таю­щий с уве­ли­че­ни­ем не­су­щей час­то­ты $ω$ ра­дио­вол­ны. Рас­про­стра­не­ние ра­дио­волн в при­зем­ном И. в. мож­но пред­ста­вить как по­сле­до­ва­тель­ность мно­го­крат­ных от­ра­же­ний (скач­ков). В бла­гопри­ят­ных ус­ло­ви­ях даль­ность рас­про­стра­не­ния ра­дио­волн по И. в. мо­жет до­сти­гать не­сколь­ких ты­сяч ки­ло­мет­ров. Плот­ность плаз­мы $N$ за­ви­сит от вре­ме­ни су­ток, ха­рак­те­ра се­зо­на, сол­неч­ной ак­тив­но­сти; со­от­вет­ст­вен­но ме­ня­ют­ся и свой­ст­ва ио­но­сфер­но­го вол­но­во­да.

Ниж­няя гра­ни­ца И. в. мо­жет отой­ти от по­верх­но­сти Зем­ли, и то­гда И. в. фор­ми­ру­ет­ся внут­ри, напр., ио­но­сфер­но­го слоя $F$. В этом слу­чае ра­дио­из­лу­че­ние удер­жи­ва­ет­ся в об­лас­ти ло­каль­но­го мак­си­му­ма плот­но­сти плаз­мы. За­ту­ха­ние ра­дио­волн в та­ком И. в. мень­ше, чем в при­зем­ном, и с его по­мо­щью осу­ще­ст­в­ля­ет­ся даль­няя ра­дио­связь. В ре­аль­ных ус­ло­ви­ях И. в. яв­ля­ет­ся не­ре­гу­ляр­ным, т. к. его вы­сот­ный про­филь ме­ня­ет­ся с рас­стоя­ни­ем и во вре­ме­ни. По­это­му ра­дио­вол­на мо­жет по­пасть в И. в. за счёт реф­рак­ции на го­ри­зон­таль­ных гра­ди­ен­тах плот­но­сти плаз­мы, из-за реф­рак­ции и рас­сея­ния на ио­но­сфер­ных не­од­но­род­но­стях, ино­гда при «про­са­чи­ва­нии» за счёт ди­фрак­ци­он­ных эф­фек­тов, а так­же мо­жет быть на­прав­ле­на в И. в. с вы­сот­ных ле­та­тель­ных ап­па­ра­тов.