ТАСС, 1 февраля. Российские физики разработали методику, которая позволяет точно определять концентрацию электронов в том слое ионосферы Земли, через который распространяются радиоволны. Это позволит ученым точнее оценивать влияние источников радиоволн на состояние климата и атмосферы планеты, сообщила во вторник пресс-служба Нижегородского государственного университета (ННГУ).
"Разработанный нами способ дает высокую точность измерений и высотно-временное разрешение. Наша методика позволяет каждые 10-15 секунд получать высотный профиль электронной концентрации с шагом по высоте в один километр. Это очень хорошие показатели", - заявила ведущий научный сотрудник ННГУ Наталия Бахметьева, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Атмосфера нашей планеты состоит из нескольких слоев с разными свойствами и структурой. В частности, на высоте в 60 км и выше расположена так называемая ионосфера, разреженная прослойка из газа, в которой почти все атомы находятся в ионизированном состоянии из-за столкновений с космическими лучами.
Ионосфера была открыта еще в начале XX века итальянским физиком Гульельмо Маркони во время проведения первого сеанса радиосвязи между двумя далекими континентами. Он обнаружил, что в атмосфере существует прослойка из заряженных частиц, отражающая радиоволны. Сейчас ученые активно изучают то, как различные природные и рукотворные феномены влияют на состояние ионосферы, в том числе путем нагрева ее отдельных участков при помощи мощных пучков радиоволн и микроволн.
Новые подходы к изучению атмосферы
Бахметьева и ее коллеги разработали и запатентовали новый подход, который позволит ученым значительно упростить и ускорить наблюдения за состоянием ионосферы в результате подобных воздействий и других перемен в ее структуре и поведении, связанных с различными природными или антропогенными процессами.
Работу этой методики ученые проверили на уникальной российской научной установке СУРА, которая представляет собой комплекс из мощных наземных излучателей и датчиков радиоволн, который был сооружен в окрестностях поселка Васильсурск в Нижегородской области еще в 1963 году. Эта установка позволяет нагревать ионосферу в большом интервале высот, от 50-60 до 250-350 км, и наблюдать за изменениями в концентрации электронов и температуре разных слоев атмосферы.
Как обнаружили ученые, систему СУРА можно использовать для быстрого и точного определения концентрации электронов в ионосфере. Для этого достаточно создать в ионосфере несколько наборов из областей плазменной неоднородности, расположенных на четко выверенном расстоянии друг от друга, и проследить за тем, как они будут рассеивать пучки радиоволн, направленные в эти же точки неба.
Подобным образом, по словам физиков, можно изучать нижние прослойки ионосферы, расположенные на высоте в 50-150 км, которые играют важную роль в формировании климата Земли и влияют на траектории движения ракет. Последующие наблюдения за их состоянием, как надеются ученые, поможет исследователям понять, как человеческая деятельность, в том числе запуски ракет и выведение из эксплуатации спутников, влияют на структуру и поведение данной прослойки атмосферы планеты.