resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)resar-864Research ArticleНауки о ЗемлеEarth sciencesРезонансные проявления в грозовых электромагнитных сигналахРезонансные проявления в грозовых электромагнитных сигналахТороповАнатолий АнатольевичТороповАнатолий Анатольевич

ТОРОПОВ Анатолий Анатольевич – м.н.с., mullayarov@ikfia.ysn.ru;

mullayarov@ikfia.ysn.ruМуллаяровВиктор АрслановичМуллаяровВиктор Арсланович

МУЛЛАЯРОВ Виктор Арсланович – к.ф.-м.н., с.н.с., зав. лаб., mullayarov@ikfia.ysn.ru.

 

mullayarov@ikfia.ysn.ruИнститут космофизических исследований и аэрономии СО РАНРоссияИнститут космофизических исследований и аэрономии СО РАНRussian Federation2015170620252032126Copyright © Торопов А.А., Муллаяров В.А., 20252025Торопов А.А., Муллаяров В.А.Торопов А.А., Муллаяров В.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/864

На основе экспериментальных данных наблюдений низкочастотных радиоизлучений, полученных в окрестностях г. Якутска и п. Батагая, рассмотрены резонансные эффекты в электромагнитных сигналах грозовых разрядов. Эффекты имеют частоты, лежащие ниже критической частоты поперечного резонанса «земля–ионосфера». Особо выделяются эффекты в виде «полос» (квазипериодических излучений), зарегистрированные, в основном, в окрестности п. Батагая. Основная резонансная частота эффектов составляла около 145 Гц, добротность колебаний – около 10 Гц. Полученное по сигналам с верхним частотным «срезом» распределение возможных критических частот показывает достаточно широкий диапазон частот с максимумом событий на 700–800 Гц. В диапазоне 350– 600 Гц отмечается совпадение частот разных типов резонансных проявлений: полос, «колен» (дисперсия вверх и вниз от резонансной частоты) и сигналов с верхним частотным «срезом». В качестве возможного волновода, в котором проявляются указанные резонансные эффекты, предполагается волновод, образованный слоями ионосферы.

On the basis of experimental data of observations of low-frequency radio emissions carried out in the vicinity of Yakutsk city and Batagai settlement the resonant effects of lightning electromagnetic signals are considered. The effects have frequencies which are below the critical frequency of transverse resonance of the «earth–ionosphere» waveguide.The effects in the form of «bands» (quasi-periodic emissions) registered mostly in the vicinity of Batagai were standing out. The main resonance frequency of the effects was about 145 Hz, and Q-factor was about 10.The distribution of possible critical frequencies obtained on the basis of the signals with upper frequency «cut-off» reveals a fairly wide range of frequencies, with maximum events at 700–800 Hz. In the range of 350–600 Hz it is observed the coincidence of frequencies of different types of the resonant effects: bands, «knees» (dispersion upwards and downwards from the resonant frequency) and signals with upper frequency «cut-off». The waveguide formed by the layers of the ionosphere is proposed as a possible waveguide, in which these resonance effects are manifested.

грозовые электромагнитные сигналыволноводырезонансыраспространение сигналовионосфераstorm electromagnetic signalswaveguidesresonancesdistribution of signalsionosphereРабота выполнена при поддержке гранта РФФИ №15-45-05005-р_восток_аReferencesАлександров М.С. Исследование атмосферных радиопомех ОНЧ и НЧ-диапазонов и их источников // Успехи современной радиоэлектроники. – 1998. – №10. – С. 3–25.Александров М.С. Исследование атмосферных радиопомех ОНЧ и НЧ-диапазонов и их источников // Успехи современной радиоэлектроники. – 1998. – №10. – С. 3–25.Едемский Д.Е., Рябов Б.С., Тараненко С.С. и др. Особенности распространения и структура поля твиков // Препринт № 46 (800). – М., 1988.Едемский Д.Е., Рябов Б.С., Тараненко С.С. и др. Особенности распространения и структура поля твиков // Препринт № 46 (800). – М., 1988.Муллаяров В.А., Абзалетдинова Л.М., Аргунов В.В., Корсаков А.А. Вариации параметров грозовых электромагнитных сигналов на трассах, проходящих над областями землетрясений // Геомагнетизм и аэрономия. – 2011. – Т. 51, № 6. – С. 841–851.Муллаяров В.А., Абзалетдинова Л.М., Аргунов В.В., Корсаков А.А. Вариации параметров грозовых электромагнитных сигналов на трассах, проходящих над областями землетрясений // Геомагнетизм и аэрономия. – 2011. – Т. 51, № 6. – С. 841–851.Clilverd M.A., Nunn D., Lev-Tov S.J. et al. Determining the size of lightning-induced electron precipitation patches // J. Geophys. Res. – 2002. – V. 107, No. A8. – P. SIA 10-1–SIA 10-11.Clilverd M.A., Nunn D., Lev-Tov S.J. et al. Determining the size of lightning-induced electron precipitation patches // J. Geophys. Res. – 2002. – V. 107, No. A8. – P. SIA 10-1–SIA 10-11.Cummer S.A. and Inan U.S. Modeling ELF radio atmospheric propagation and extracting lightning currents from ELF observations // Radio Sci. – 2000. – V. 35, №2. – P. 385–394.Cummer S.A. and Inan U.S. Modeling ELF radio atmospheric propagation and extracting lightning currents from ELF observations // Radio Sci. – 2000. – V. 35, №2. – P. 385–394.McRae W.M., Thomson N.R. Solar flare induced ionospheric D-region enhancements from VLF phase and amplitude observations // J.Atmos. and Solar-Terr. Phys. – 2004. – V. 66. – P. 77–87.McRae W.M., Thomson N.R. Solar flare induced ionospheric D-region enhancements from VLF phase and amplitude observations // J.Atmos. and Solar-Terr. Phys. – 2004. – V. 66. – P. 77–87.Mullayarov V.A., Kozlov V.I., Toropov A.A., Karimov R.R. Some Results of Observations of Positive Lightning Discharges and Relative Phenomena in the East of Siberia // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. – 2010. – V. 72. – Issue 5–6. – P. 409–418.Mullayarov V.A., Kozlov V.I., Toropov A.A., Karimov R.R. Some Results of Observations of Positive Lightning Discharges and Relative Phenomena in the East of Siberia // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. – 2010. – V. 72. – Issue 5–6. – P. 409–418.Mullayarov V.A., Argunov V.V., AbzaletdinovaMullayarov V.A., Argunov V.V., AbzaletdinovaL.M. and Kozlov V.I. Ionospheric effects of earthquakes in Japan in March 2011 obtained from observations of lightning electromagnetic radio signals // Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 12, 3181– 3190, 2012, doi:10.5194/nhess-12-3181-2012.L.M. and Kozlov V.I. Ionospheric effects of earthquakes in Japan in March 2011 obtained from observations of lightning electromagnetic radio signals // Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 12, 3181– 3190, 2012, doi:10.5194/nhess-12-3181-2012.Shvets A.V., Hayakawa M., Molchanov O.A. Subionospheric VLF monitoring for earthquakerelated ionospheric perturbations // J. Atmos. Electr. – 2002. – V. 22. – P. 87–99.Shvets A.V., Hayakawa M., Molchanov O.A. Subionospheric VLF monitoring for earthquakerelated ionospheric perturbations // J. Atmos. Electr. – 2002. – V. 22. – P. 87–99.Soloviev O.V., Hayakawa M., Ivanov V.I., Molchanov O.A. Seismo-electromagnetic phenomenon in the atmosphere in terms of 3D subionospheric radio wave propagation problem // Phys. Chem. Earth. – 2004. – V. 29. – P. 639–647.Soloviev O.V., Hayakawa M., Ivanov V.I., Molchanov O.A. Seismo-electromagnetic phenomenon in the atmosphere in terms of 3D subionospheric radio wave propagation problem // Phys. Chem. Earth. – 2004. – V. 29. – P. 639–647.Wait J.R. On VLF radio wave reflection from distant mountain ranges – theory // J. Atmos. and Terr. Phys. – 1992. – V. 54, №2. – P. 193–196.Wait J.R. On VLF radio wave reflection from distant mountain ranges – theory // J. Atmos. and Terr. Phys. – 1992. – V. 54, №2. – P. 193–196.www.wwlln.net.www.wwlln.net.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.