КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ЛЕНГМЮРОВСКИХ ВОЛН НА МОДЕЛЬНЫХ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ СПЕКТРОГРАММАХ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлена самосогласованная модель, объединяющая кинетическое уравнение Власова для функции распределения резонансных частиц и закон Ампера—Максвелла; нерезонансные частицы учитываются через диэлектрическую проницаемость в линейном приближении. Исследуются результаты численных расчетов, демонстрирующие нелинейную эволюцию широкого спектра волн, возбуждаемого неустойчивым распределением электронов, в однородной и неоднородной плазме. Частотно-временной анализ электрического поля выявил квазипериодические элементы с возрастающей частотой. В работе показано, что временные модуляции амплитуды электрического поля возникают из-за выбора гармоник с равным шагом по волновому числу в начальном спектре волн. Такой выбор гармоник приводит к пространственным периодическим структурам электрического поля, которые при распространении преобразуются во временные модуляции, наблюдаемые на спектрограммах.

Об авторах

А. А. Лужковский

Институт космических исследований РАН

Email: luzartyom@yandex.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Gentle K.W., Lohr J. // Phys. Fluids. 1973. V. 16. P. 1464. https://doi.org/10.1063/1.1694543
  2. McFarland M.D., Wong A.Y. // J. Plasma Phys. 1997. V. 4. P. 945. https://doi.org/10.1063/1.872209
  3. Briand C. // J. Plasma Phys. 2015. V. 81. https://doi.org/10.1017/s002237815000112
  4. Stasiewicz K., Holback B., Krasnoselskikh V., Boehm M., Bostrom R., Kintner P.M. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 1996. V. 101. P. 21515. https://doi.org/10.1029/96ja01747
  5. Burinskaya T.M., Rusanov A.A., Rauch J.L., Miles A., Mogilevsky M.M., Trotignon J.G., Lefeuvre F., Sauvaud J.A. // Adv. Space Res. 2003. V. 31. P. 1247. https://doi.org/10.1016/s0273-1177(02)00937-7
  6. Schlatter N.M., Ivchenko N., Haggstrom I. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2014. V. 119. P. 8499. https://doi.org/10.1002/2013ja019457
  7. Kennel C.F., Scarf F.L., Coroniti F.V., Fredricks R.W., Gurnett D.A., Smith E.J. // Geophys. Res. Lett. 1980. V. 7. P. 129. https://doi.org/10.1029/g1007i002p00129
  8. Gurnett D.A., Hospodarsky G.B., Kurth W.S., Williams D.J., Bolton S.J. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 1993. V. 98. P. 5631. https://doi.org/10.1029/92ja02838
  9. Graham D.B., Cairns I.H. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. P. 4126. https://doi.org/10.1002/2015ja021120
  10. Kojima H., Furuya H., Usui H., Matsumoto H. // Geophys. Res. Lett. 1997. V. 24. P. 3049. https://doi.org/10.1029/97gl03043
  11. Kellogg P.J., Bale S.D. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2004. V. 109. https://doi.org/10.1029/2003ja010131
  12. Piša D., Hospodarsky G.B., Kurth W.S., Santolik O., Soucek J., Gurnett D.A., Masters A., Hill M.E. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2015. V. 120. P. 2531. https://doi.org/10.1002/2014ja020560
  13. Karpman V.I., Istomin J.N., Shklyar D.R. // Phys. Scripta. 1975. V. 11. P. 278. https://doi.org/10.1088/0031-8949/11/5/008
  14. Shklyar D.R., Matsumoto H. // Surv. Geophys. 2009. V. 30(2). P. 55. https://doi.org/10.1007/s10712-009-9061-7
  15. Fijalkow E. // Comput. Phys. Commun. 1999. V. 116. P. 319. https://doi.org/10.1016/s0010-4655(98)00146-5
  16. Nakamura T., Yabe T. // Comput. Phys. Commun. 1999. V. 120. P. 122. https://doi.org/10.1016/s0010-4655(99)00247-7
  17. Yabe T., Xiao F., Utsumi T. // J. Comput. Phys. 2001. V. 169. P. 556. https://doi.org/10.1006/jcph.2000.6625
  18. Pohn E., Shoucri M., Kamelander G. // Comput. Phys. Commun. 2005. V. 166. P. 81. https://doi.org/10.1016/j.cpc.2004.10.009
  19. Umeda T. // Nonlin. Processes Geophys. 2007. V. 14. P. 671. https://doi.org/10.5194/npg-14-671-2007
  20. Cheng C.Z., Knorr G. // J. Comput. Phys. 1976. V. 22. P. 330. https://doi.org/10.1016/0021-9991(76)90053-x
  21. Filbet F., Sonnendrucker E., Bertrand P. // J. Comput. Phys. 2001. V. 172. P. 166. https://doi.org/10.1006/jcph.2001.6818
  22. Umeda T., Ashour-Abdalla M., Schriver D. // J. Plasma Phys. 2006. V. 72. P. 1057. https://doi.org/10.1017/s0022377806005228
  23. Umeda T., Nariyuki Y., Kariya D. // Comput. Phys. Commun. 2012. V. 183. P. 1094. https://doi.org/10.1016/j.cpc.2012.01.011
  24. Yi D., Bu S. // J. Comput. Phys. 2017. V. 324. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.cam.2017.04.019
  25. Crouseilles N., Mehrenberger M., Sonnendrucker E. // J. Comput. Phys. 2010. V. 229. P. 1927. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2009.11.007
  26. Kuzichev I.V., Vasko I.Y., Agapitov O.V., Mozer F.S., Artemyev A.V. // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44. P. 2105. https://doi.org/10.1002/2017GL072536
  27. Vasko I.Y., Kuzichev I.V., Agapitov O.V., Mozer F.S., Artemyev A.V., Roth I. // Phys. Plasmas. 2017. V. 24. https://doi.org/10.1063/1.4989717
  28. Shustov P.I., Kuzichev I.V., Vasko I.Y., Artemyev A.V., Gerrard A.J. // Phys. Plasmas. 2021. V. 28. https://doi.org/10.1063/5.0029999
  29. Luzhkovskiy A.A., Shklyar D.R. // Phys. Plasmas. 2025. V. 32. https://doi.org/10.1063/5.0266890
  30. Landau L.D. // J. Phys. 1946. V. 10. P. 25. https://doi.org/10.3367/UFNr.0093.196711m.0527
  31. O’Neil T.M. // Phys. Fluids. 1965. V. 8. P. 2255. https://doi.org/10.1063/1.1761193
  32. Drummond W.E., Pines D. // Nucl. Fusion Suppl. 1962. V. Pt. 3. P. 1049.
  33. Vedenov A.A., Velikhov E.P., Sagdeev R.Z. // Nucl. Fusion Suppl. 1962. V. Pt. 2. P. 465.
  34. Pasmanik D.L., Titova E.E., Demekhov A.G., Trakhtengerts V.Y., Santolik O., Jiricek F., Kudela K., Parrot M. // Ann. Geophys. 2004. V. 22. P. 4351. https://doi.org/10.5194/angeo-22-4351-2004
  35. Sazhin S.S., Hayakawa M. // J. Atmos. Terr. Phys. 1994. V. 56. P. 735. https://doi.org/10.1016/0021-9169(94)90130-9
  36. Burtis W.J., Helliwell R.A. // Planet. Space Sci. 1976. V. 24. P. 1007. https://doi.org/10.1016/0032-0633(76)90119-7
  37. Santolik O., Gurnett D.A., Pickett J.S., Parrot M., Cornilleau-Wehrlin N. // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. https://doi.org/10.1029/2003gl018757
  38. Trakhtengerts V.Y. // Ann. Geophys. 1999. V. 17. P. 95. https://doi.org/10.1007/s00585-999-0095-4
  39. Omura Y., Katoh Y., Summers D. // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2008. V. 113. https://doi.org/10.1029/2007ja016222
  40. Tao X., Zonca F., Chen L., Wu Y. // Sci. China Earth Sci. 2019. V. 63. P. 78. https://doi.org/10.1007/s11430-019-9384-6
  41. Vlasov A.A. // J. Phys. (USSR) 1945. V. 9. P. 25.
  42. Akhiezer A.I., Akhiezer I.A., Polovin R.V., Sitenko A.G., Stepanov K.N. // Plasma Electrodinamics, v.1. Linear Theory. 1975.
  43. Mikhailovskii A.B. Theory of Plasma Instabilities, Vol. 1: Instabilities of a Homogeneous Plasma (Atomizdat, Moscow, 1971; Consultants Bureau, New York, 1974).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).