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On the narrowing of the ionospheric absorption anomaly by solar eclipses

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Summary

One of the most interesting effects in theD-region by solar eclipses is the narrowing of the absorption anomaly on observing the long and middle waves. The theoretical analysis carried out by means of the continuity equation shows that the observed effects are due to the versatile behaviour of the equation terms and most of all to the ratios of the negative ions to electrons γ. In the course of the eclipse, γ increases which has as a consequence a whole series of quantitative and qualitative variations in the absorbing plasma of theD-region. The frequency dependence of the narrowing effect is due to the different height of reflection of the long (0.1Mc/s) and middle (1 Mc/s) waves. The link of the magnitude of the anomaly with the solar zenith angle is a result of the complex mutual dependency between the change velocity of the electrons and negative ions as well as of the opposite or simultaneous change of the solar zenith angle and the visibility of the solar disc. The near coincidence of the theory with experiment confirms the validity of the initial equations for the ratios of the negative ions to electrons, for the coefficient of dissociative recombination and for the lower boundary of theD-region. The idea of the immediate recovering of quasi-equilibrium for negative ions after sunrise is not real. In the course of an eclipse quasi-equilibrium is lacking both for negative ions and electrons.

Zusammenfassung

Die auffälligste Erscheinung in derD-Region bei den Sonnenfinsternis-beobachtungen im Lang- und Mittelwellenbereich ist der Einengungseffekt der Absorptionsanomalie. Die durchgeführte theoretische Analyse auf Grund der Bilanzgleichung zeigt, daß der Einengungs-effekt eine Folge des verschiedenartigen Verhaltens der Glieder in der Rekombinationsgleichung ist. Im Laufe der Sonnenfinsternis wächst der Attachmentparameter γ an, was eine Reihe von qualitativen und quantitativen Veränderungen des absorbierenden Plasmas in derD-Region verurschacht.-Die Frequenzabhängigkeit der zeitlichen Einengung der Sonnenfinsterniseffekte beruht auf der verschiedenen Reflexionshöhe der Lang-und Mittelwellen. Die Abhängigkeit des Einengungseffekts von der Tagesstunde ist eine Folge der wechselseitigen Abhängigkeit zwischen Bildungsgeschwindigkeit von Elektronen und negativen Ionen, sowie der ein-oder gegensinnigen Änderung der Belichtung der Sonnenscheibe und des Zenitwinkels der Sonne.-Die gute Übereinstimmung zwischen Theorie und Experiment bestätigt die Richtigkeit der Eingangsgleichungen für die negativen Ionen, für die dissoziativen Rekombinationskoeffizient und für die untere Grenze derD-Region.-Die Auffassung von der unmittelbaren Herstellung des Gleichgewichts zwischen negativen Ionen und Elektronen in derD-Region gleich nach dem Sonnenaufgang ist nicht berechtigt. Im Laufe der Sonnenfinsternis sind keine Gleichgewichtsbedingungen vorhanden.

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Nestorov, G.T. On the narrowing of the ionospheric absorption anomaly by solar eclipses. PAGEOPH 71, 26–36 (1968). https://doi.org/10.1007/BF00875327

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Keywords

  • Recombination
  • Lower Boundary
  • Theoretical Analysis
  • Frequency Dependence
  • Continuity Equation