Υπολογισμός του ρυθμού εναπόθεσης θερμικής ενέργειας στο ιονοσφαιρικό πλάσμα σε πειράματα τεχνητής τροποποίησης της ιονόσφαιρας με υψηλής ισχύος ραδιοκύματα και ερμηνεία μερικών από τα φυσικά φαινόμενα που επακολουθούν

Abstract

We calculated the heating rate of the electrons of ionospheric plasma by HF high power radiowaves that are transmitted from the ground, through the classic chronic heating and through the decay of Langmuir turbulence which is stimulated by the HF radiowaves. We also calculated the subsequent increase of electron and ion temperatures as functions of time and space. Then we calculated the red (6300Å) airglow which is emitted by stimulated by collisions with energetic thermal electrons of a Maxwellian distribution. Finally, we compared the theoretical results of the 6300Å airglow increase with the one that was observed at a particular artificial heating experiment. The comparison of the theoretical and experimental results is good and leads to the extraction of useful conclusions about the physical phenomena that take place during the artificial heating of ionosphere.

Έγινε υπολογισμός του ρυθμού θέρμανσης των ηλεκτρονίων του ιονοσφαιρικού πλάσματος από υψηλής ισχύος ραδιοκύματα που εκπέμπονται από το έδαφος, μέσω της κλασσικής διεργασίας θέρμανσης joule και μέσω της απόσβεσης της ηλεκτροστατικής τύρβης που διεγείρεται στο πλάσμα από το ισχυρό ραδιοκύμα μέσω παραμετρικών ασταθειών. Υπολογίστηκε η επαύξηση της θερμοκρασίας των ηλεκτρονίων και των ιόντων του πλάσματος, συναρτήσει του χώρου και του χρόνου, από την τεχνητή θέρμανση. Υπολογίστηκε η ερυθρά φωταύγεια που εκπέμπεται στα 6300Å από διεγερμένα άτομα οξυγόνου, υποθέτοντας ότι η διέγερση των ατόμων του οξυγόνου οφείλεται σε συγκρούσεις με ενεργητικά θερμικά ηλεκτρόνια Μαξουελιανής κατανομής. Συγκρίθηκαν τα θεωρητικά αποτελέσματα της επαύξησης της 6300Å φωταύγειας με τη φωταύγεια που παρατηρήθηκε σε συγκεκριμένο πείραμα τεχνητής θέρμανσης της ιονόσφαιρας. Η σύγκριση των θεωρητικών και των πειραματικών αποτελεσμάτων είναι ικανοποιητική και οδηγεί στην εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων για τις φυσικές διεργασίες που λαβαίνουν χώρα σε πειράματα τεχνητής θέρμανσης της ιονόσφαιρας και των φαινομένων που συνοδεύουν τέτοια πειράματα.