Отклик регулярных и спорадических слоев ионизации нижней ионосферы Земли на высокочастотный нагрев мощным радиоизлучением

Целью проекта является комплексное исследование явлений в нижней ионосфере Земли, связанное с воздействием на нее мощным высокочастотным радиоизлучением, включающее диагностику возмущений нейтральной и плазменной составляющих атмосферы, исследование неоднородной структуры и динамики естественных и искусственных плазменных образований в нижней ионосфере, развитие метода диагностики ионосферы на основе создания искусственных периодических неоднородностей ионосферной плазмы излучением среднеширотного и высокоширотных нагревных стендов. Исследование динамических процессов в регулярных и спорадических слоях ионизации нижней ионосферы Земли как в естественных условиях, так и при ее возмущении мощным высокочастотным радиоизлучением является основной задачей проекта. В проекте планируется изучить качественно и количественно свойства и динамику искусственных квазипериодических структур, вызывающих резонансное рассеяние падающих на них радиоволн по результатам экспериментов, проведенных авторами проекта на авроральном нагревном стенде HAARP и среднеширотном стенде СУРА; исследовать реакцию D-, E-областей и спорадического слоя Е на высокочастотный нагрев; теоретически обосновать механизмы распространения возмущения на высоты нижней ионосферы при отражении мощных радиоволн в области F. В планируемых экспериментах для создания возмущений в ионосфере будет использован среднеширотный нагревный стенд СУРА (НИРФИ ННГУ, г. Нижний Новгород). Комбинирование радиофизических методов исследований: метода резонансного рассеяния радиоволн на искусственных периодических неоднородностях ионосферной плазмы, метода обратного ракурсного рассеяния на широтной радиотрассе и метода пробных радиоволн для локации возмущенной области, метода частичных отражений для исследования области D позволит провести комплексные измерения параметров плазменных возмущений и характеристик ионосферы и нейтральной атмосферы с высоким пространственно-временным разрешением, получить сведения о скоростях распространения возмущения из области резонансного взаимодействия мощного излучения с ионосферной плазмой на другие высоты ионосферы, изучить механизмы искусственного возмущения нижней ионосферы. Будут использованы оригинальные способы экспериментального определения характеристик ионосферы и нейтральной атмосферы, разработанные авторами проекта на основе теории образования и релаксации периодических неоднородностей. Решение сформулированных задач позволит внести значительный вклад в понимание физических механизмов высокочастотного возмущения нижней ионосферы, взаимодействия волновых и турбулентных процессов и неоднородных структур в интервале высот 50-150 км, в развитие методов ее мониторинга. Выполнение намеченного плана работ будет способствовать развитию и углублению ионосферных исследований на уникальном нагревном стенде СУРА.