Везде

Президиум РАНКосмические исследования Cosmic Research

  • ISSN (Print) 0023-4206
  • ISSN (Online) 3034-5502

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ПО ПРОГРАММЕ СУРА– B 2018–2023 гг.

Вы можете
Код статьи
S30345502S0023420625050088-1
DOI
10.7868/S3034550225050088
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Фролов В. Л.
  • Аффилиация:
    Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
    Казанский (Приволжский) федеральный университет
Першин А. В.
  • Аффилиация: Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Акчурин А. Д.
  • Аффилиация: Казанский (Приволжский) федеральный университет
Чжан С.
  • Аффилиация: Институт прогнозирования землетрясений, Китайское управление по борьбе с землетрясениями
Васильев Р. В.
  • Аффилиация: Институт солнечно-земной физики СО РАН
Ермаков В. Ю.
  • Аффилиация: Институт солнечно-земной физики СО РАН
Лебедев В. П.
  • Аффилиация: Институт солнечно-земной физики СО РАН
Том/ Выпуск
Том 63 / Номер выпуска 5
Страницы
551-576
Аннотация
В работе анализируются результаты выполненных в 2018–2023 гг. экспериментов по изучению характеристик плазменных возмущений, которые генерировались на высотах внешней ионосферы Земли при модификации ее F-слоя мощными радиоволнами коротковолнового диапазона, излучаемыми среднеширотным нагревным стендом СУРА. Измерения выполнялись в дневные, вечерние и ночные часы при низком и высоком уровнях солнечной активности. Плазменные возмущения регистрировались бортовой аппаратурой китайского низкоорбитального спутника (ZH-1) как над стендом СУРА, так и в магнитно сопряженной к нему ионосфере. Изучались характеристики проникающей во внешнюю ионосферу мощной радиоволны, влияние ионосферных возмущений естественного и искусственного происхождения на распространение мощной радиоволны сквозь ионосферу, условия генерации радиоволн очень низких частот за счет нелинейной демодуляции мощной радиоволны и др. В работе рассматривается влияние главного ионосферного провала на развитие взаимодействия мощного KB-радиоизлучения с ионосферной плазмой и на генерацию в провале искусственной ионосферной турбулентности.
Ключевые слова
Дата публикации
03.01.2026
Год выхода
2026
Всего подписок
0
Всего просмотров
20

Библиография

  1. 1. Streltsov A.V., Berthelier J.-J., Chernyshov A.A. et al. Past, Present and Future of Active Radio Frequency Experiments in Space // Space Science Review. 2018. V. 214. Art.ID. 118. https://doi.org/10.1007/s11214-018-0549-7
  2. 2. Гуревич А.В., Шварцбург А.Б. Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере. М.: Наука, 1973. 272 с.
  3. 3. Gurevich A.V. Nonlinear phenomena in the ionosphere. New York: Springer, 1978. 372 p.
  4. 4. Фролов В.Л. Искусственная турбулентность среднеширотной ионосферы. Монография. Изд. ННГУ, 2017, 468 с.
  5. 5. Zhang Xu., Frolov V., Zhao Sh. et al. The first joint experimental results between SURA and CSES // Earth and Planetary Physics. 2018. V. 2. P. 527–537. DOI: 10.26464/epp2018051.
  6. 6. Zhang Xu., Frolov V., Shen Xu. et al. The Electromagnetic Emissions and Plasma Modulations at Middle Latitudes Related to SURA-CSES Experiments in 2018 // Science. 2020. V. 55(8). Art.ID. e2019RS007040. https://doi.org/10.1029/2019RS007040
  7. 7. Беликович В.В., Грач С.М., Караштин А.Н. и др. Стенд "Сура": исследование атмосферы и космического пространства // Изв. вузов. Радиофизика. 2007. Т. 50. № 7. С. 545–576.
  8. 8. Болотни Н.А., Фролов В.Л., Акчурин А.Д. и др. Об особенностях генерации искусственных ионосферных неоднородностей в области масштабов l⊥ = 50–200 м // Изв. вузов. Радиофизика. 2016. Т. 59. № 12. С. 1087–1097.
  9. 9. Фролов В.Л., Акчурин А.Д., Болотни Н.А. и др. Высыпания энергичных электронов из радиационного пояса Земли, стимулированные модификацией среднеширотной ионосферы мощными KB-радиоволнами // Изв. вузов. Радиофизика. 2019. Т. 62. № 9. С. 641–663.
  10. 10. Гуревич А.В. Нелинейные явления в ионосфере // УФН, 2007. Т. 177, № 11. С. 1145–1177.
  11. 11. Зюзин В.А., Комраков Г.П., Насыров А.М. и др. Характеристики ракурсного рассеяния при воздействии мощных радиоволн на ионосферу // Изв. вузов. Радиофизика. 1988. Т. 31. № 5. С. 622–624.
  12. 12. Blagoveshchenskaya N.F. Perturbing the high-latitude upper ionosphere (F region) with powerful HF radio waves: a 25-year collaboration with EISCAT // Radio Science Bulletin. 2020. Iss. 373. P. 40–55.
  13. 13. Алимов В.А., Токарев Ю.В., Бужеер Ж.-Л. и др. Наземные и космические исследования среднеширотного F-spread // Изв. вузов. Радиофизика. 2000. Т. 43. № 98. С. 755–765.
  14. 14. Костин В.М., Романовский Ю.А., Чнырев В.М. и др. Спутниковые исследования возмущений внешней ионосферы при воздействии мощных KB-радиоволн на F-область ионосферы // Косм. исслед. 1993. Т. 31. № 1. С. 84–92.
  15. 15. Yas'kov V.V., Bud'ko N.I., Kapustina O.V. et al. Detection on the Intercosmos-24 satellite of VLF and ELF waves stimulated in the topside ionosphere by the heating facility "Sura" // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 1998. V. 60. Iss. 12. P. 1261–1274.
  16. 16. Фролов В.Л., Рапопорт В.О., Щорохова Е.А. и др. Характеристики электромагнитных и плазменных возмущений, индуцируемых на высотах внешней ионосферы Земли при модификации F2-области мощным KB-радиоизлучением стенда CУРА // Изв. вузов Радиофизика. 2016. Т. 59. № 3. С. 198–222.
  17. 17. Фролов В.Л., Лукьянова Р.Ю., Белов А.С. и др. Характеристики плазменных возмущений, возбуждаемых на высотах 450–500 км при работе стенда CУРА // Изв. вузов. Радиофизика. 2018. Т. 61. № 5. С. 359–373.
  18. 18. Vartanyan A., Millkh G.M., Mishin E. et al. Artificial ducts caused by HF heating of the ionosphere by HAARP // J. Geophys. Res. 2012. V. 117. Art. ID. A10307. DOI: 10.1029/2012JA017563.
  19. 19. Демехов А.Г. Формирование крупномасштабных возмущений при высокочастотном нагреве ионосферы: зависимость характеристик возмущений от частоты и мощности высокочастотного излучения // Изв. вузов. Радиофизика. 2022. Т. 65. № 2. С. 79–95. DOI: 10.52452/00213462_2022_65_02_79
  20. 20. Lukianova R., Frolov V., Ryabov A. First SWARM observations of the artificial ionospheric plasma disturbances and field-aligned currents induced by the SURA power HF heating // Geophysical Research Letters. 2019. V. 46(22). P. 12731–12738. https://doi.org/10.1029/2019GL085833
  21. 21. Ружин Ю.Я., Кузнецов В.Д., Ковалев В.И. и др. О возможности локализации суббури нагревным стендом "CУРА" // Изв. вузов. Радиофизика. 2012. Т. 55. № 1–2. С. 94–105.
  22. 22. Герцман Б.Н., Казимировский Э.С., Кокуров В.Д. и др. Явление F-рассеяния в ионосфере. М.: Наука, 1984. 144 с.
  23. 23. Paul K.S., Haralambous H., Singh A.K. et al. Mid-latitude spread F long-term occurrence characteristics as a function of latitude over Europe // Advances in Space Research. 2022. V. 70(3). P. 710–722. https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.05.022
  24. 24. Allen E.M., Thome G.D., Rao P.B. HF phased array observations of heater-induced spread-F // Radio Sci. 1974. V. 9. Iss. 11. P. 905–916.
  25. 25. Беликович В.В., Бенебистов Е.А., Гетмашева Г.Г. и др. Новые результаты исследований нелинейных явлений в ионосфере // Изв. вузов. Радиофизика. 1975. Т. 18. № 4. С. 516–526.
  26. 26. Ерухимов Л.М., Метелев С.А., Масишков Е.Н. и др. Искусственная ионосферная турбулентность (обзор) // Изв. вузов. Радиофизика. 1987. Т. 30. № 2. С. 208–225.
  27. 27. Бенебистов Е.А., Гончаров Н.П., Испатьев Ю.А. и др. Экспериментальные результаты исследования параметров искусственной области возмущения верхней и нижней ионосферы методом вертикального зондирования // Изв. вузов. Радиофизика. 1984. Т. 27. № 1. С. 12–17.
  28. 28. Черногор Л.Ф. Физика мощного радиоизлучения в геокосмосе. Харьков: ХНУ им. В.Н. Каразина, 2014. 544 с.
  29. 29. Frolov V.L., Andreeva E.S., Padokhin A.M. Spatial Structure of Plasma Density Disturbances in the Topside Ionosphere Caused by High-Power HF Heating of the F2 Layer // Geomagnetism and Aeronomy. 2024. V. 64. Iss. 3. P. 329–347.
  30. 30. Фролов В.Л., Рабов А.О., Акурин А.Д. Характеристики искусственной инжекции энергичных электронов из радиационного пояса Земли в среднеширотную ионосферу и их зависимость от геофизических условий // Косм. исслед. 2022. Т. 60. № 4. С. 285–306.
  31. 31. Piddyachiy D., Bell T.F., Berthelier J.-J. et al. DEMETER observations of the ionospheric trough over HAARP in relation to HF heating experiments // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. Art.ID. A06304. DOI: 10/1029/2010JA016128.
  32. 32. Karpachev A.T. Dependence of the trough shape on longitude, altitude, season. Local time, solar and magnetic activity // Geomagnetism and Aeronomy. 2003. V. 43(2). P. 256–269.
  33. 33. Karpachev A.T. Statistical analysis of ring ionospheric trough characteristics // J. Geophys. Res.: Space Physics. 2021. V. 1. Art.ID. e2021JA0296. DOI: 10.1029/2021JA029613.
  34. 34. Karpachev A. Sub-auroral, mid-latitude, and low-latitude troughs during severe geomagnetic storms // Remote Sens. 2021. V. 13. Art.ID. 534. DOI: 10.3390/rs13030534.
  35. 35. Deminov M.G., Shubin V.N. Empirical model of the location of the main ionospheric trough // Geomagnetism and Aeronomy. 2018. V. 5832. P. 348–355.
  36. 36. Liu Y., Xie W., Xiong C. et al. Distribution characteristics of the plasma irregularities inside the mid-latitude ionospheric trough based on Swarm in situ measurements // Space Weather. 2022. V. 20. Art. ID. e2021SW002991. https://doi.org/10.1029/2021SW002991
  37. 37. Liu Y., Xiong C., Wan X. et al. Instability mechanisms for F-region plasma irregularities inside the midlatitude ionospheric trough: Swarm observations // Space Weather. 2021. V. 19. Art.ID. e2021SW002785. https://doi.org/10.1029/2021SW002785
  38. 38. Токарев Ю.В., Алимов В.А., Белов Ю.И. и др. Радар СУРА–WIND: исследование нелинейных эффектов при просвечивании ионосферы короткими радиоволнами // Изв. вузов. Радиофизика. 1999. T. 42. № 8. C. 799–809.
  39. 39. Blaunstein N., Plohonius E. Ionosphere and applied aspects of radio communication and radar. New York: CRC Press, 2008. 600 p.
  40. 40. Sales G.S., Reinisch B.W., Dozois C.G. et al. Ionospheric modification with oblique incident radio waves // Proc. II Suzdal URSI Symposium (ISIM-2) / ed. V.V. Migulin. Academy of Sciences of the USSR, IZMIRAN, Troitsk, Moscow, Russia. 1986. Art. ID. 79.
  41. 41. Bochkarev G.S. Influence of the ionosphere, modified by powerful oblique radioswaves, on HF radio wave propagation // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 1997. V. 59. Iss. 18. P. 2295–2304.
  42. 42. Zabotin N., Bullet T. Spatial effects of HF multiple scatteringintheionosphere: Experimentalobservations// Radio Sci. 2011. V. 46. Art.ID. R54009. DOI: 10.1029/2011R5004645.
  43. 43. Zabotin N.A., Bronin A.G., Zhbankov G.A. et al. Anomalous attenuation of extraordinary waves in ionosphere heating experiments // Radio Sci. 2002. V. 37. Iss. 6. Art.ID. 1102. DOI: 10.1029/2000R5002609.
  44. 44. Andreeva E.S., Frolov V.L., Kunitsyn V.E. et al. Radiotomography and HF ray tracing of the artificially disturbed ionosphere above the Sura heating facility // Radio Sci. 2016. V. 51. Iss. 6. P. 638–644. DOI: 10.1002/2015R5005939.
  45. 45. Бова Ю.И., Крюковский А.С., Лукин Д.С. Распространение частотно-модулированного излучения электромагнитных волн в ионосфере Земли с учетом поглощения и внешнего магнитного поля // Радиотехника и Электроника. 2019. T. 64. № 1. C. 1–12.
  46. 46. Kosch M.J., Pedersen T., Mishin E. et al. Temporal evolution of pump beam self-focusing at the High-Frequency Active Auroral Research Program // J. Geophys. Res. V. 112. Art.ID. A08304. DOI: 10.1029/2007JA012264.
  47. 47. Basu Sun., MacKenzie E., Basu S. et al. Coordinated measurements of low-energy electron precipitation and scintillations/TEC in the auroral oval // Radio Science. 1983. V. 18. Iss. 6. P. 1151–1165.
  48. 48. Фролов В.Л., Акчурин А.Д., Коголиц Д.А. и др. Зависимость характеристик ИИТ, возбуждаемой на среднеширотном нагревном стенде СУРА, от подергизации мощной радиоволны // Сб. тез. докл. Девятиадшатая конференция "Физика плазмы в солнечной системе". ИКИ РАН, Москва, Россия. 2024. C. 209.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека