Уистлер (радио) - Whistler (radio)

VLF спектрограмма электромагнитного свистун волна, полученная Стэндфордский Университет Радиоприемник VLF group на Станция Палмер, Антарктида.

А свистун это очень низкая частота или VLF электромагнитная (радио) волна Сгенерированно с помощью молния.^[1] Частоты земных вистлеров - 1кГц до 30 кГц, с максимальной амплитудой обычно от 3 кГц до 5 кГц. Хотя это электромагнитные волны, они возникают при звуковые частоты, и может быть преобразован в звук с помощью подходящего приемника. Они возникают в результате ударов молний (в основном внутри облаков и в обратном направлении), когда импульс распространяется вдоль силовых линий магнитного поля Земли от одного полушария к другому. Они проходят разброс нескольких кГц из-за более медленной скорости низких частот через плазма среды ионосфера и магнитосфера. Таким образом, они воспринимаются как нисходящий тон, который может длиться несколько секунд. Изучение вистлеров делит их на типы Pure Note, Diffuse, 2-Hop и Echo Train.

Вояджер 1 и 2 космических аппарата зафиксировали свистящую активность в районе Юпитер известные как "юпитерианские свистульки"^[2], подтверждающий визуальные наблюдения за молнией, сделанные космическим аппаратом "Вояджер-1".^[3].

Источник

Импульс электромагнитной энергии грозового разряда, создающий вистлеры, содержит широкий диапазон частот ниже электронной циклотронной частоты. Из-за взаимодействия со свободными электронами в ионосфере волны становятся сильно дисперсионными и, подобно направленным волнам, следуют за линиями геомагнитного поля. Эти линии обеспечивают достаточное фокусирующее влияние на поле и предотвращают рассеяние энергии поля. Их пути простираются в космическое пространство на расстояние, в 3-4 раза превышающее радиус Земли в плоскости экватора, и переносят энергию от разряда молнии на Землю в точку противоположного полушария, которая является магнитным сопряжением положения радиоизлучения для свистульки. Оттуда свистящие волны отражаются обратно в полушарие, из которого они начинались. Энергия почти идеально отражается от поверхности земли в 4 или 5 раз с увеличением дисперсии и уменьшением амплитуды. На таких длинных трассах скорость распространения энергии составляет от c / 10 до c / 100, и точное значение зависит от частоты.

История

Свист, вероятно, можно было услышать еще в 1886 году по длинным телефонным линиям, но наиболее четкое раннее описание было сделано Баркгаузеном в 1919 году. В 1953 году Стори показал, что свист возникает в результате разряда молнии.^[1]

Номенклатура

Тип электромагнитного сигнала, распространяющегося в Волновод Земля – ионосфера, известный как радиоатмосферный сигнал или сферический, может покинуть ионосферу и распространиться в магнитосферу. Сигнал склонен к распространению в отраженном режиме, отражаясь взад и вперед от противоположных сторон планеты, пока полностью не ослабнет. Чтобы уточнить, в какой части этого паттерна скачков находится сигнал, он указывается числом, указывающим на часть пути отражения, на которой он сейчас находится.^[4] На своем первом восходящем пути он известен как 0⁺. После прохождения геомагнитный экватор, он называется 1⁻. Знак + или - указывает на движение вверх или вниз соответственно. Цифра представляет собой выполняемый в настоящее время полуотскок. Отраженный сигнал переназначается 1⁺, до повторного прохождения геомагнитного экватора; тогда это называется 2⁻, и так далее.

Нахождение вистлеров

Свистки впервые были обнаружены во время Первая Мировая Война. На широкополосной спектрограмме наблюдаемой характеристикой вистлера является быстрое снижение тона в течение нескольких секунд. Отсюда и название «вистлеры».

Смотрите также

Соответствующий космический корабль

Расширенный обозреватель композиции (ACE), спущен на воду в 1997 году, все еще работает.
FR-1, запущенный в 1965 году, один из первых космических аппаратов для измерения ионосферных и магнитосферных ОНЧ волн, неработающий, но все еще находящийся на орбите Земли.
Гелиос (космический корабль)
МЕССЕНДЖЕР (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging), запущен в 2004 г., списан в 2015 г.
Штормовые зонды радиационного пояса
Обсерватория солнечной динамики (SDO), запущен в 2010, все еще работает.
Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO), запущен в 1995 году, все еще работает.
Миссия Solar Maximum (СММ), спущен на воду в 1980 г., списан в 1989 г.
Солнечный орбитальный аппарат (SOLO), запущен в феврале 2020 года, введен в эксплуатацию в ноябре 2021 года.
Солнечный зонд Parker, запущен в 2018 году, все еще работает.
СТЕРЕО (Solar TErrestrial RElations Observatory), запущен в 2006 г., все еще функционирует.
Переходная область и корональный исследователь (TRACE), спущен на воду в 1998 г., списан в 2010 г.
Улисс (космический корабль) Спущен на воду в 1990 г., списан в 2009 г.
ВЕТЕР (космический корабль), спущен на воду в 1994 г.

использованная литература

^ ^а ^б Роберт А. Хелливелл (2006). Вистлеры и связанные с ними ионосферные явления. Dover Publications, Inc. ISBN 978-0-486-44572-4. Первоначально опубликовано издательством Stanford University Press, Стэнфорд, Калифорния (1965).
^ Hobara, Y .; Kanemaru, S .; Hayakawa, M .; Гурнетт, Д. А. (1997). «Об оценке амплитуды юпитерианских свистов, наблюдаемых космическим аппаратом« Вояджер-1 », и последствиях, касающихся молний». Журнал геофизических исследований: космическая физика. 102 (A4): 7115–7125. Дои:10.1029 / 96JA03996. ISSN 2156-2202.
^ Аплин, Карен Л .; Фишер, Георг (февраль 2017 г.). «Обнаружение молний в планетных атмосферах». Погода. 72 (2): 46–50. Дои:10.1002 / wea.2817. ISSN 0043-1656.
^ Smith, R.L .; Ангерами, Дж. Дж. (1 января 1968 г.). «Свойства магнитосферы, полученные по результатам наблюдений ОГО 1 канальных и непроводниковых свистов». Журнал геофизических исследований. 73 (1): 1. Bibcode:1968JGR .... 73 .... 1S. Дои:10.1029 / ja073i001p00001.

дальнейшее чтение

Руководство для начинающих по естественным явлениям ОНЧ радио - часть вторая.
Проект INSPIRE - Исследование сверхнизкочастотного естественного радио (образовательная программа НАСА).
Хелливелл, Роберт А. (1958). «Свистящие и ОНЧ-излучения». В Одишоу, Хью; Руттенберг, Стэнли (ред.). Геофизика и МГГ: материалы симпозиума при открытии Международного геофизического года. С. 35–44.

Ромеро, Р. (2008). Радио Природа. Бар Potters: Радио общество Великобритании. ISBN 978-1-905086-38-2.

[RAH1965-1] а ^б Роберт А. Хелливелл (2006). Вистлеры и связанные с ними ионосферные явления. Dover Publications, Inc. ISBN 978-0-486-44572-4. Первоначально опубликовано издательством Stanford University Press, Стэнфорд, Калифорния (1965).

[2] Hobara, Y .; Kanemaru, S .; Hayakawa, M .; Гурнетт, Д. А. (1997). «Об оценке амплитуды юпитерианских свистов, наблюдаемых космическим аппаратом« Вояджер-1 », и последствиях, касающихся молний». Журнал геофизических исследований: космическая физика. 102 (A4): 7115–7125. Дои:10.1029 / 96JA03996. ISSN 2156-2202.

[3] Аплин, Карен Л .; Фишер, Георг (февраль 2017 г.). «Обнаружение молний в планетных атмосферах». Погода. 72 (2): 46–50. Дои:10.1002 / wea.2817. ISSN 0043-1656.

[SmithAngerami1968-4] Smith, R.L .; Ангерами, Дж. Дж. (1 января 1968 г.). «Свойства магнитосферы, полученные по результатам наблюдений ОГО 1 канальных и непроводниковых свистов». Журнал геофизических исследований. 73 (1): 1. Bibcode:1968JGR .... 73 .... 1S. Дои:10.1029 / ja073i001p00001.

[1]

[2]

[3]

[4]