A new method for the determination ofN(h) in theD-region

Summary

It is shown that an LF ((30/300) kHz) link operating essentially on a one-hop ionospheric propagation of anordinary andquasi-transversal wave can be used for the determination of the electron density at some heights in theD-region: it is just enough to detect certain peculiar doublets of signal strength crevasses at the receiving site. Such crevasses—fifteen of them were observed during February and March 1970 at the IENGF in Turin—are interpreted as the result of a swift increase of the electron density in the lower ionosphere and are shown theoretically to be characterized by the following values of the electron densityN, and of the electron collision frequencyv: a)N = 0.107f ² andb)v= 13.60f, wheref is the operating frequency. Sincev =v(h) depends only on the heighth, and is an available datum, a point of the electron density profile, namelyN = 0.107f ² andh =h(13.60f), can be associated with each crevass. The crevasses yield information concerning a disturbed electron density profile since they relate to disturbed conditions in the ionosphere. A method whereby the electron density profile for quiet conditions can be derived from the same for disturbed conditions is outlined.

Riassunto

Si dimostra che un collegamento LF ((30/300) kHz) che operi per propagazione ionosferica a un solo balzo di un’ondaordinaria equasi trasversale puÒ essere usato per la determinazione della concentrazione elettronica ad alcune quote nella regioneD: è sufficiente registrare certe peculiari doppiette di crepacci nell’ampiezza del segnale ricevuto. Tali crepacci — quindici dei quali sono stati registrati nel febbraio e marzo 1970 all’IENGF di Torino — sono interpretati come il risultato di un rapido incremento della eoncentrazione elettroniea nella bassa ionosfera e sono riportati ai seguenti valori della eoncentrazione elettronieaN e della frequenza di collisione elettronieav: a)N = 0.107f ² b)v= 13.60f, dovef è la frequenza di lavoro. Poichév =v(h) dipende soltanto dalla quotah ed è un dato conosciuto, un punto nel profilo della concentrazione elettronica, definite daN = 0.107f ² e dah =h(13.60f ), puÒ venire associato a ciascun crepaccio. Detti crepacci forniscono un’informazione che si riferisce a profili di concentrazione elettronica disturbati, poiché essi corrispondono a condizioni disturbate della ionosfera. Si mostra pertanto come un profilo della concentrazione elettronica in condizioni di quiete possa essere derivato da un profilo per condizioni disturbate.

РЕжУМЕ

пОкАжыВАЕтсь, ЧтО LF (30=300 kHz) с Вьжь, ДЕИстВУУЩАь ИсклУЧИтЕльНО НА ОДН О-скАЧкОВОМ ИОНОсФЕР НОМ РАспРОстРАНЕНИИ ОБы кНОВЕННОИ И кВАжuпОпЕ РЕЧНОИ РАспРОстРАНЕНИИ ОБы кНОВЕННОИ И кВАжuпОпЕ РЕЧНОИ ВОлНы, МОжЕт Быть ИспО льжОВАНА Дль ОпРЕДЕл ЕНИь ЁлЕктРОННОИ плОтНОс тИ НА НЕкОтОРых ВысОт Ах В D ОБлАстИ. ЁтОт МЕтОД пОжВОльЕт ДЕтЕктИРОВАть НЕ ОБлАстИ. ЁтОт МЕтОД пО жВОльЕт ДЕтЕктИРОВА ть НЕкОтОРыЕ хАРАктЕРНыЕ ДУБлЕты пРОВАлОВ ИНтЕНсИВНО стЕИ сИгНАлОВ НА МЕстЕ пРИЕМА. тАкИЕ пРОВА НЕкОтОРыЕ хАРАктЕРН ыЕ ДУБлЕты пРОВАлОВ ИНтЕНсИВНОстЕИ сИгН АлОВ НА МЕстЕ пРИЕМА. т АкИЕ пРОВАлы, пьтНАДцАть Иж кОтОРы х НАБлУДАлИсь В тЕЧЕН ИЕ ФЕВРАль И МАРтА 1970 гОДА НА IENGF В тУРИН Е, Иq ИНтЕНсИВНОстЕИ сИгН АлОВ НА МЕстЕ пРИЕМА. т АкИЕ пРОВАлы, пьтНАДцАть Иж кОтОРы х НАБлУДАлИсь В тЕЧЕН ИЕ ФЕВРАль И МАРтА 1970 гОДА НА IENGF В тУРИН Е, ИНтЕРпРЕтИРУУтсь, к Ак РЕжУльтАт БыстРОгО У ВЕлИЧЕНИь ЁлЕктРОНН ОИ плОтНОстИ В НИжНЕИ ЧАст пРОВАлы, пьтНАДцАть И ж кОтОРых НАБлУДАлИс ь В тЕЧЕНИЕ ФЕВРАль И МАРтА 1970 гОДА НА IENGF В тУРИНЕ, ИНтЕРпРЕ тИРУУтсь, кАк РЕжУльтАт БыстРО гО УВЕлИЧЕНИь ЁлЕктР ОННОИ плОтНОстИ В НИжНЕИ ЧА стИ ИОНОсФЕРы. тЕОРЕт ИЧЕскИ пОкАжыВАЕтсь, ЧтО пРО ВАлы хАРАктЕРИжУУтс ь слЕДУУЩИМИ ВЕлИЧИНАМИ ЁлЕктРО ФЕВРАль И МАРтА 1970 гОДА НА IENGF В тУРИНЕ, ИНтЕРпРЕ тИРУУтсь, кАк РЕжУльтАт БыстРО гО УВЕлИЧЕНИь ЁлЕктР ОННОИ плОтНОстИ В НИжНЕИ ЧА стИ ИОНОсФЕРы. тЕОРЕт ИЧЕскИ пОкАжыВАЕтсь, ЧтО пРО ВАлы хАРАктЕРИжУУтс ь слЕДУУЩИМИ ВЕлИЧИНАМИ ЁлЕктРОН НОИ плОтНОстИ N И ЧАстО тОИ ЁлЕктРОННых сОyДАРЕН ИИ v: кАк РЕжУльтАт БыстРО гО УВЕлИЧЕНИь ЁлЕктР ОННОИ плОтНОстИ В НИжНЕИ ЧА стИ ИОНОсФЕРы. тЕОРЕт ИЧЕскИ пОкАжыВАЕтсь, ЧтО пРО ВАлы хАРАктЕРИжУУтс ь слЕДУУЩИМИ ВЕлИЧИНАМИ ЁлЕктРОН НОИ плОтНОстИ N И ЧАстО тОИ ЁлЕктРОННых сОyДАРЕН ИИ v: плОтНОстИ В НИжНЕИ ЧА стИ ИОНОсФЕРы. тЕОРЕт ИЧЕскИ пОкАжыВАЕтсь, ЧтО пРО ВАлы хАРАктЕРИжУУтс ь слЕДУУЩИМИ ВЕлИЧИНАМИ ЁлЕктРОН НОИ плОтНОстИ N И ЧАстО тОИ ЁлЕктРОННых сОyДАРЕН ИИ v: пОкАжыВАЕтсь, ЧтО пРО ВАлы хАРАктЕРИжУУтс ь слЕДУУЩИМИ ВЕлИЧИНАМИ ЁлЕктРОН НОИ плОтНОстИ N И ЧАстО тОИ ЁлЕктРОННых сОyДАРЕН ИИ v: ВЕлИЧИНАМИ ЁлЕктРОН НОИ плОтНОстИ N И ЧАстО тОИ ЁлЕктРОННых сОyДАРЕН ИИ v: ЁлЕктРОННых сОyДАРЕН ИИ v: А) N=0.107 f² И b) v= 13.60/, гДЕ f пРЕДстАВльЕт РАБ ОЧУУ ЧАстОтУ. тАк кАк v = v(h) жАВИсИт тОлькО От ВысОты h И пРЕ ДстАВльЕт ИжВЕстНУУ ВЕлИЧИНУ, тО тОЧкА В пРОФИлЕ ЁлЕкт РОННОИ плОтНОстИ, a ИМЕ ННО, N = 0.107 f тО тОЧкА В пРОФИлЕ ЁлЕ ктРОННОИ плОтНОстИ, a И МЕННО, N = 0.107 f² И h = h (13.60 f), МОжЕт Быть сВьжАН А с кАжДыМ пРОВАлОМ. Ёт И пРОВАлы ДАУт ИНФОРМА цИУ, кАсАУЩУУсь пРОФИ ль ВОжМУЩЕНН f² И h = h (13.60 f), МОжЕт Быть сВьжА НА с кАжДыМ пРОВАлОМ. Ё тИ пРОВАлы ДАУт ИНФОРМА цИУ, кАсАУЩУУсь пРОФИ ль ВОжМУЩЕННОИ ЁлЕктРО ННОИ плОтНОстИ, тАк кА к ОНИ сВьжАНы с ВОжМУЩАУЩИМИ УслОВ ИьМИ В ИОНОсФЕРЕ. ОпИс ыВАЕтсь МЕтОД, c пО пРОВАлы ДАУт ИНФОРМА цИУ, кАсАУЩУУсь пРОФИ ль ВОжМУЩЕННОИ ЁлЕктРО ННОИ плОтНОстИ, тАк кА к ОНИ сВьжАНы с ВОжМУЩАУЩИМИ УслОВ ИьМИ В ИОНОсФЕРЕ. ОпИс ыВАЕтсь МЕтОД, c пОМОЩьУ кОтОРО гО МОжeт Быть ВыВЕДЕН п РОФИль ЁлЕктРОННОИ плОтНОс тИ Дль спОкОИНых УслО ВИИ, ИсхОДь И ВОжМУЩЕННОИ ЁлЕктРО ННОИ плОтНОстИ, тАк кА к ОНИ сВьжАНы с ВОжМУЩАУЩИМИ УслОВ ИьМИ В ИОНОсФЕРЕ. ОпИс ыВАЕтсь МЕтОД, c пОМОЩьУ кОтОРО гО МОжeт Быть ВыВЕДЕН п РОФИль ЁлЕктРОННОИ плОтНОс тИ Дль спОкОИНых УслО ВИИ, ИсхОДь Иж пРОФИль ЁлЕктРОННОИ плОтНОстИ Дль ВОжМУЩ ЕННОгО сОстОьНИь. сВьжАНы с ВОжМУЩАУЩИ МИ УслОВИьМИ В ИОНОсФ ЕРЕ. ОпИсыВАЕтсь МЕтОД, c пО МОЩьУ кОтОРОгО МОжeт Б ыть ВыВЕДЕН пРОФИль ЁлЕктРОННОИ плОтНОстИ Дль спОкОИ Ных УслОВИИ, ИсхОДь Иж пРОФИль ЁлЕ ктРОННОИ плОтНОстИ Д ль ВОжМУЩЕННОгО сОстОь НИь. ОпИсыВАЕтсь МЕтОД, c пО МОЩьУ кОтОРОгО МОжeт Б ыть ВыВЕДЕН пРОФИль ЁлЕктРОННОИ плОтНОстИ Дль спОкОИ Ных УслОВИИ, ИсхОДь Иж пРОФИль ЁлЕ ктРОННОИ плОтНОстИ Д ль ВОжМУЩЕННОгО сОстОь НИь. ВыВЕДЕН пРОФИль ЁлЕк тРОННОИ плОтНОстИ Дл ь спОкОИНых УслОВИИ, ИсхОДь Иж пРО ФИль ЁлЕктРОННОИ плО тНОстИ Дль ВОжМУЩЕННОгО сОстОь НИь. УслОВИИ, ИсхОДь Иж пРО ФИль ЁлЕктРОННОИ плО тНОстИ Дль ВОжМУЩЕННОгО сОстОь НИь. ВОжМУЩЕННОгО сОстОь НИь.