ИСТИНА

Шумановские резонансы, возбуждаемые в волноводе Земля-ионосфера, обусловлены энергией электромагнитного шума, производимого глобальной грозовой активностью. Рентгеновское излучение (РИ) солнечной вспышки увеличивает ионизацию ионосферной плазмы дневного полушария вплоть до глубин D-слоя, тем самым изменяя отражающие свойства верхней стенки волновода Земля-ионосфера на солнечной стороне ионосферы. Небольшие изменения частот шумановских резонансов, связанные с этим эффектом, были обнаружены и выделены на фоне флуктуаций естественных электромагнитных шумов [1]. Предполагается, что причина этого явления заключается в изменении эффективной высоты ионосферы h1, на которой глубина проникновения поля из резонатора вглубь его верхней стенки (глубина скин-слоя для частот шумановского резонанса) равняется по порядку величины характерному вертикальному масштабу изменения электропроводности ионосферы [1,2]. Для теоретического анализа этого явления в работе рассматривается модель, в которой плоский поток рентгеновских фотонов падает на Землю. Предполагается, что коэффициент поглощения энергии фотонов зависит как от энергии падающих фотонов, так и от плотности воздуха. Зависимость этого коэффициента от энергии фотонов получена с помощью аппроксимации табличных данных. Для этого случая найдено решение уравнений, описывающее изменение с высотой концентрации фотонов и скорости образования электрон-ионных пар под действием РИ. Для оценок, в качестве примера, используются данные измерений, зарегистрированных во время солнечной вспышки 09 августа 2011 г на спутнике GOES-15 с помощью двух датчиков РИ со спектрами в интервалах длин волн 0.5 - 4.0 Å и 1.0 - 8.0 Å. Предполагается, что распределение фотонов по энергиям подчиняется планковскому закону, с температурой, которая подбирается таким образом, чтобы потоки энергии в обоих каналах спутниковых датчиков равнялись измеряемым значениям. Изменения концентраций электронов, а также положительных и отрицательных ионов, описывается системой дифференциальных уравнений, учитывающих рекомбинационные процессы, присоединение электронов к нейтральным молекулам, скорость образования частиц под действием РИ солнечной вспышки и космических лучей. Все константы реакций, являющиеся функциями высоты, аппроксимируются с помощью табличных данных. Решение этих уравнений с учётом изменения подвижности частиц с высотой используется в дальнейшем для расчёта средних по времени вспышки высотных распределений концентраций электронов и ионов, а также скалярной электропроводности нижней ионосферы. Результаты расчётов показывают, что РИ солнечной вспышки приводит к уменьшению эффективной высоты h1 и, соответственно, к увеличению средневзвешенной частоты шумановских резонансов на величину delta_f = 0.1 - 0.2 Гц, что согласуется с данными наблюдений [1]. Теория также объясняет близкую к линейной зависимость delta_f от логарифма интенсивности РИ солнечной вспышки. 1. Швец А.В. и др. // Изв. Вузов. Радиофизика. 2017. Т. LX. № 3. С. 208-222. 2. Greifinger C., Greifinger P. // Radio Sci. 1978. V. 13(5). P. 831-837.