电离层加热中朗缪尔湍动的数值模拟研究

摘要

应用广义Zakharov模型,“全尺度”模拟了大功率电波垂直注入电离层后电磁波与电离层的非线性相互作用.在寻常波(O波)反射点附近,无线电波参量衰减为电子等离子体波和离子声波两种波模,接着,伴随着坍塌、空洞形成以及强烈电子等离子体波的俘获相关过程,形成的空洞会导致慢非寻常波(Z波)的有效激发并能向密度更高的电离层区域传播.模拟结果表明:在毫秒量级的时间尺度内,大功率高频电波在电离层等离子体中的O波反射点附近激发出了电子朗缪尔波和离子声波,同时波粒相互作用导致O波向Z波的转换并传播向更高区域.此研究有助于对参量衰减不稳定性的物理机制形成较直观的印象,对理解大功率高频电波与电离层等的非线性相互作用也很有益处.