350 rub
Journal Nonlinear World №10 for 2012 г.
Article in number:
Numerical modeling of super-long wave propagation in magnetosphere of the Earth
Keywords: super-long waves whistlers magnetosphere of the Earth caustics numerical modeling bi-characteristic system
Authors:
D.S. Lukin
Abstract:
On a basis bi-characteristic system the numerical modeling of super-long wave propagation in Earth-s magnetosphere for various magnetosphere models is given. The opportunity of focusing formations (caustic structures) at propagation super-long waves in the diffusion-equilibrium magnetosphere of the Earth is shown. The topology of caustics, intensity of a field on caustics is investigated. The opportunity is shown to explain the phenomena inherent to the mechanism of canalization of super-long wave propagation without the duct theory attraction. The comparison with experimental data received from the artificial satellites of the Earth is carried out. For diffusion-equilibrium model of distribution of electron and ion concentrations in the magnetosphere and dipole approximation of a magnetic field of the Earth the structure of a field of super-long waves in a vicinity of caustics is investigated. It is shown, that the sections of fields in a caustic vicinity constructed as a result of numerical modeling, coincide with experimental data received at flight of caustic areas by the artificial satellites of the Earth.
Pages: 642-650
References
  1. Smith P.L., Helliwell R.A., Jabroff I.W. //J. Geophys. Res. 1960. V.65. № 3. P.815.
  2. Лихтер Я.И., Молчанов О.А., Чмырев В.М., Рапопорт В.О., Трахтенгерц В.Ю., Череповицкий В.А. Распространение сигналов ОНЧ-передатчика во внешней ионосфере // Космические исследования. 1969. Т.7. № 1. С. 134.
  3. Маркеева Ю.М., Молчанов О.А. Анализ свистящих атмосфериков, принятых одновременно на расстоянии 700 км // Космические исследования. 1969. Т.7. № 1. С. 124.
  4. Аксёнов В.И., Назарова М.В. Исследование интерференционной структуры оля сверхдлинных радиоволн в ионосфере // Космические исследования. 1969. Т. 7. № 1. С. 119.
  5. Edgar B.C. The Theory of VLF Doppler Signatures and their Relation to Magnetospheric Density Structure // J. Geophys. Res. 1976. V.81. №19. P.3327.
  6. Dantas N.H. OGO-4 Satellite Observation Effect Association with Caustics in the Magnetosphere // Technical Report
    № 3369-1NASA. Palo Alto: Radiosci. Lab.  Stanford Univ. 1972.
  7. Jabroff I.W. // J. Research  Nat. Bureau  Standards. 1961. V.65D. № 5. P.485.
  8. Спиридонов Ю.Г. К теории распространения свистящих атмосфериков // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 1969. Т.12. № 1. С. 46.
  9. Лихтер Я.И., Хубаев Л.В. Некоторые особенности лучевых траекторий низкочастотных электромагнитных волн во внешней ионосфере // Геомагнетизм и аэрономия. 1974. № 5, С.826.
  10. Казанцев А.Н., Лукин Д.С, Спиридонов Ю.Г.Метод исследования распространения радиоволн в неоднородной магнитоактивной ионосфере // Космические исследования. 1967. Т.5. № 4. С.593.
  11. Лукин Д.С., Спиридонов Ю.Г. Применение метода характеристик для решения на ЭВМ задач распространения электромагнитныз волн в неоднородных анизотропных средах.Современные проблемы физики: Лучевое приближение и вопросы распространения радиоволн. М.: Наука. 1971. C. 265.
  12. Лукин Д.С., Палкин Е.А. Численный канонический метод в задачах дифракции и распространения электромагнитных волн в неоднородных средах. М.: МФТИ. 1982.
  13. Лукин Д.С., Спиридонов Ю.Г. Применение метода характеристик для численного расчета амплитуды поля в неоднородной нелинейной среде // Радиотехника и электроника. 1969. Т.14. № 9.С.1673.
  14. Лукин Д.С, Палкин Е.А. Решение задачи дифракции радиоволн в неоднородной среде на основе асимптотики канонического оператора Маслова. В кн.:Дифракционные эффекты декаметровых радиоволн в ионосфере. М.: Наука, 1977.
  15. Лукин Д.С, Палкин Е.А. Экспериментальное и численное исследование дифракционных структур волнового поля в областях фокусировки // Распространение декаметровых радиоволн. М.: ИЗМИР АН СССР. 1980.
  16. Лукин Д.С. Влияние глобальной регулярно-неоднородной структуры атмосфер Земли и планет на распространение радиоволн в ближнем и дальнем космосе. Дисс. - докт. физ.-мат. наук. М.: ИЗМИР АН СССР. 1983.
  17. МаеdаК., Kimura I. //Reports Ionosрhere Space  Research Jap. 1956.V.10. № 3. P. 105.
  18. Angerami I.I., Thomas I.O. // J. Geophys. Res. 1964. V.69. № 21. P.4537.
  19. Лукин Д.С, Палкин Е.А. Применение канонического оператора Маслова для численного решения задач дифракции и распространения волн в неоднородных средах // Теоретическое и экспериментальное исследование распространения декаметровых радиоволн. М.: ИЗМИР АН СССР. 1976. C. 149.
  20. Маслов В.П., Федорюк М.В. Квазиклассическое приближение для уравнений квантовой механики. М.: Наука. 1976.
  21. Спиридонов Ю.Г., Лукин Д.С. О напряженности поля в ионосферном канале // Изв. вузов. Радиофизика. 1969. Т.12. №12. С. 1769.