1
-1C
рис. 1. ВЧ-часть сигнала состоит из квазипориодич. затухающих колебаний с увеличивающимся во времени периодом (в пределах 500 ≈ 1000 мкс). В с╦ состав входят волны с частотами /~1≈30 кГц. Макс, энергия волн приходится на интервал частот /~5 ≈10 кГц. Uo мн, случаях за ВЧ-частыо регистрируется «хвост» А. длительностью К)≈15 мс и болей, характеризующийся медленным нарастанием амплитуды сигнала. «Хвост» формируется волнами с частотами /<1 ≈ 2 кГц. Эти особенности волновых форм Л. находят сво╦ объяснение в теории распространения радиоволн в волноводе Земля ≈ ионосфера. Форма Л, определяется как спектральными характеристиками источника, так и дисперсионными свойствами волновода. Исследование спектров А. служит одним из способов диагностики пиж. ионосферы.
Часть энергии эл.-магп. поля, генерируемого при молниевых разрядах, может просачиваться в ионосферу и далее в магнитосферу, распространяясь в форме волн обыкновенного типа по подковообразным траекториям, связанным с гсомагп. молем //₀. Сигналы такого происхождения, прошедшие значит, пути в приземной плазме (в неск. радиусов Земли), наз. свистящи-м и А. (свистами). Различают два типа распространения свистов: канализированное и неканализированнос. В 1-м случае распространение из области генерации в магнитно-сопряженную область происходит вдоль ориентированных по магн. полю Земли неоднородно-стей электронной концентрации (в геомагн. каналах). Во 2-м случае траектории могут отклоняться от силовых линий поля //└, Однако и при неканализир. распространении геомагн. поле оказывает на свистовые волны существенное направляющие воздействие.
Благодаря дисперсии в магнитно-сопряж╦нной точке наблюдаются НЧ-ситналы с понижающейся во времени
Рис, 2, а.
Рис. 2, б.
частотой /. Типичные спектрограммы свистов (зависимости / от времени прихода t) показаны на рис. 2. Изменение частоты свистящих А. во времени в диапазоне частот /~1≈6 кГц хорошо описывается ф-лой f≈ =Z)²f~², где D ≈ коэф., наз. дисперсией. Величины D
изменяются от 10 до 100 с '^/г . Систематич. регистрация свистящих А. показывает, что, как правило, наблюдаются свисты двух типов, отличающиеся значениями D'. длинные и короткие. Длинные свисты являются результатом прохождения сигнала от источника до магнитно-сопряж╦нной точки и обратно (рис. 2, а). Они регистрируются в том же полушарии, где находится источник. Короткие свисты возбуждаются в области, к-рая является магнитно-сопряж╦нной к зоне при╦ма. Дисперсия D длинных свистов вдвое больше дисперсии коротких свистов.
Иногда возможен при╦м свистов, к-рые испытали многократные отражения от магнитно-сопряж╦нных об-
ионосферы. Тогда, помимо длинного (короткого) свиста, на спектрограммах имеются ветви, отвечающие эхо-сигналам. Для длинных свистов отношения дисперсий сигнала и последующих эхо образуют последовательность 1:2: 3.,., а для коротких (рис. 2, б) ≈ последовательность 1:3:5:7:.... На частотах f~* ~7≈10 кГц зависимость ~£~^а становится несправедливой. Часто регистрируются свистящие А._т имеющие миним. время прихода на он редел, частоте. Такие частоты наз. носовыми. Осн. свойства свистящих А. хорошо объясняются на основе теории распространения эл.-магн. НЧ-волн в магнитоактивной плазме. При╦м свистов используется для изучения магнитосферной плазмы. #∙ ^-. яшнов.
Лит.; Г е р ш м а н Б. Н., У г а р о к В. А., Распространение и генерация низкочастотных электромагнитных волн 1з верхней атмосфере, «УФЫ», 1960, т. 12, с. 235; А л ь-11 е р т Я. Л., Г у с е ь я Э, Г., Ф л и г е л ь Д. С., Распространение низкочастотных электромагнитных волн в волноводе Земля ≈ ионосфера, М,, 1967.
АТМОСФЕРНАЯ АКУСТИКА ≈ раздел акустики, в к-ром изучаются процессы генерации и распространения звука в реальной атмосфере, а также акустич. методы исследования атмосферы. Можно считать, что А. а. возникла в кон. 17 в., когда проводились первые опыты по определению скорости звука в атмосфере, но подлинное развитие она получила в 20 в., поело появления электроакустики и электроники. Для атмосферы справедливы все положения теоретич. и эксперим. акустики газовых сред; однако атмосфера представляет собой очень сложную, неоднородную, стратифицированную по плотности, скорости движения, темп-ре и составу, сильно турбулизироваыпую среду, в к-роп возникают специфич. явления.
Скорость звука в приближении коротких полн, когда длина волны много меньше масштаба неоднороднос-
тей темп-ры Т и скорости ветра U, равна: с≈20,1 Т ''+ -ft/ coscp, где <р ≈ угол между направлениями распространения звука и ветра, Т ≈ т. н. виртуальная темп-ра, учитывающая влияние влажности. Изменение скорости звука в пространстве может достигать неск. процентов, что приводит к значит, аффектам рефракции звука и его рассеяния. К обычному для газов поглощению звука, когда коэф. поглощения а обратно пропорционален плотности среды р и прямо пропорционален квадрату частоты, добавляется поглощение, обусловленное влиянием влажности, к-рая при небольших относит, значениях может существенно увеличить коэф. а. Повышенное поглощение звука на высоких частотах приводит к тому, что на больших расстояниях в его спектре остаются гл. обр. низкие частоты (напр., звук выстрела, резкий вблизи, становится глухим вдали). Звуки очень низких частот, напр. инфразвук от мощных взрывов с частотой в десятью и сотые доли Гц, могут распространяться без заметного затухания на сотни и тысячи км.
При распространении звука мощных взрывов вверх от земной поверхности благодаря прибл. постоянству плотности потока энергии ≈ интенсивности звука ≈
/≈р^а/2рс=^²ре/2, колебательная скорость частиц и
it
.≈ /2
растет с высотой как
а звуковое давление р умень-
шается как р '", но гораздо медленнее, чем ср. давление атмосферы Р_0} что приводит к нелинейным эффектам.
Стратификация атмосферы по темп-ре, а также по скорости ветра может привести к тому, что наклонные звуковые лучи от наземного источника звука будут благодаря рефракции загибаться обратно к земной поверхности, отражаться от не╦ под тем же углом и т. д., т. е. образуется атм, волновод акустический. Это возможно благодаря часто возникающим инверсиям темп-ры в приземном слое атмосферы или на высотах до 1≈2 км, а также благодаря постоянно существующим в атмосфере инверсиям на высотах ок. 40 км и выше 80 км. Ветер на опрсдел. высотах может существенно усиливать или
о. ш
е
и О
141