Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Очень низкочастотные электромагнитные волны, генерируемые молнией
Very low frequency EM waves generated by lightning
Свистник – это очень низкочастотная (ВНЧ) электромагнитная (радио) волна, генерируемая молнией. Частоты земных свистников составляют от 1 кГц до 30 кГц, при этом максимальные частоты обычно находятся в диапазоне от 3 кГц до 5 кГц. Несмотря на то, что это электромагнитные волны, они возникают в звуковом диапазоне и могут быть преобразованы в звук с помощью соответствующего приемника. Они образуются при ударах молнии (преимущественно внутриоблачных и обратных разрядах), когда импульс распространяется вдоль линий магнитного поля Земли от одного полушария к другому. Они испытывают дисперсию в несколько кГц из-за меньшей скорости низких частот в плазменных средах ионосферы и магнитосферы. В результате они воспринимаются как нисходящий тон, который может длиться несколько секунд. Изучение свистников позволяет классифицировать их на типы: Pure Note, Diffuse, 2 Hop и Echo Train. Космические аппараты "Вояджер-1" и "Вояджер-2" зафиксировали активность, подобную свистникам, в окрестностях Юпитера, известную как "Юпитерианские свистники", что подтверждает визуальные наблюдения молний, сделанные "Вояджером-1". Свистники были обнаружены в магнитосфере Земли, где из-за их частоты от десятков до сотен Гц их часто называют "рыком льва".
A whistler is a very low frequency (VLF) electromagnetic (radio) wave generated by lightning. Frequencies of terrestrial whistlers are 1 kHz to 30 kHz, with maximum frequencies usually at 3 kHz to 5 kHz. Although they are electromagnetic waves, they occur at audio frequencies, and can be converted to audio using a suitable receiver. They are produced by lightning strikes (mostly intracloud and return path) where the impulse travels along the Earth's magnetic field lines from one hemisphere to the other. They undergo dispersion of several kHz due to the slower velocity of the lower frequencies through the plasma environments of the ionosphere and magnetosphere. Thus they are perceived as a descending tone which can last for a few seconds. The study of whistlers categorizes them into Pure Note, Diffuse, 2 Hop, and Echo Train types. Voyager 1 and 2 spacecraft detected whistler like activity in the vicinity of Jupiter known as "Jovian Whistlers", supporting the visual observations of lightning made by Voyager 1. Whistlers have been detected in the Earth's magnetosheath, where they are often called “lion roars” due to their frequencies of tens to hundreds of Hz.
История
Свистники, вероятно, были впервые зафиксированы еще в 1886 году на длинных телефонных линиях, но самое чёткое раннее описание дал Генрих Баркхаузен в 1919 году. Британский учёный Льюэллин Роберт Оуэн Стори продемонстрировал, что молнии генерируют свистники, в своей докторской диссертации 1953 года. Приблизительно в то же время Стори предположил, что наличие свистников указывает на присутствие плазмы в атмосфере Земли и на то, что она перемещает радиоволны в направлении линий магнитного поля Земли. Как вспоминал Хелливелл в статье, опубликованной в октябрьском номере журнала Stanford Engineer в 1982 году, он сначала посчитал это артефактом, но вместе с Малинкродтом дежурил у радиоприёмника, пока не услышал свистники собственноручно. В статье 1954 года в Palo Alto Times Хелливелл описал эти звуки как «странные, необычные и невероятные, словно летающие тарелки». При своём первом восходящем распространении он обозначается как 0+. После пересечения геомагнитного экватора его называют 1−. Знак + или − указывает на направление распространения вверх или вниз соответственно. Число обозначает текущий полуотскок. Отражённый сигнал переобозначается как 1+, пока снова не пересечёт геомагнитный экватор; затем он называется 2− и так далее.
Whistlers were probably heard as early as 1886 on long telephone lines, but the clearest early description was by Heinrich Barkhausen in 1919. British scientist Llewelyn Robert Owen Storey had shown lightning generated whistlers in his 1953 PhD dissertation. Around the same time, Storey had posited the existence of whistlers meant plasma was present in Earth's atmosphere, and that it moved radio waves in the same direction as Earth's magnetic field lines. As Helliwell recalled in an article in the October 1982 issue of the Stanford Engineer, he initially thought it was an artifact, but stood radio watch with Mallinckrodt until he heard the whistlers himself. Helliwell described these sounds as "weird, strange and unbelievable as flying saucers" in a 1954 article in the Palo Alto Times. On its first upward path, it is known as a 0+. After passing the geomagnetic equator, it is referred to as a 1−. The + or sign indicates either upward or downward propagation, respectively. The numeral represents the half bounce currently in progress. The reflected signal is redesignated 1+, until passing the geomagnetic equator again; then it is called 2−, and so on.