نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حمیدرضا میرزایی ¹
• رضا اسدنژاد ²
• هدی مهدوی ³
• امیر محمدیها ⁴
• مسلم کاظمی ²

¹ پژوهشکده فیزیک و شتابگرها، پژوهشگاه علوم وفنون هسته‌ای، تهران

² دانشکده فیزیک و مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران

³ گروه فیزیک اتمی و مولکولی دانشگاه مازندران، دانشگاه مازندران، بابلسر

⁴ دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

چکیده

در این مقاله اثرات گرمایش ناشی از یک منبع مصنوعی با استفاده از مدل دو بعدی SAMI2 بررسی می­شود. یک منبع گرمایش موضعی گوسی در معادلۀ دمای الکترون به منظور مدل سازی گرمایش موج رادیویی یونسفر در نظر گرفته می­شود. اثرات گرمایش به عنوان تابعی از زمان گرمایش، شدت منبع تابش، ارتفاع مرکز گرمایش و تغییر مختصۀ عرض جغرافیایی گرم کننده در نواحی مختلف ایران بررسی می­شود. نتایج شبیه سازی­ها پیشنهاد می­کنند که ارتفاع مرکز گرمایش و شدت منبع تابشی اثر قابل ملاحظه­ای بر ایجاد اختلالات در توزیع چگالی و دمای الکترون در یونسفر دارند. این اختلالات در محل گرم کننده و اثر آن در نقاط متناظر در نیم­کرۀ مقابل نیز قابل مشاهده است. با افزایش ارتفاع حتی در زمان­های ابتدایی روشن کردن گرم کننده، شدت دما در ناحیۀ گرم کننده افزایش یافته و با گذشت زمان رشد قابل توجهی می­یابد. در شدت­های پایین منبع تابشی، دمای الکترون حتی در ناحیۀ گرم کننده نیز با گذشت زمان افزایش قابل ملاحظه­ای نمی­یابد، این در حالی است که با افزایش توان ورودی، دمای الکترون پس از 30 دقیقه روشن کردن گرم کننده، در ناحیۀ گرمایش افزایش می­یابد. اثر گرمایش همچنین به صورت اختلال در پربندهای چگالی مشاهده می­شود که نشان دهندۀ کاهش چگالی و شکل­گیری مجرا (کانال) در ناحیۀ گرم کننده و افزایش چگالی در نیم­کرۀ مقابل هستند. نتایج به دست آمده نشان می­دهند که با تغییر مکان جغرافیایی گرم کننده، در عرض جغرافیایی پایین­تر، افزایش دما در نقطه گرمایش و در نقاط متناظر در نیم­کرۀ مقابل شدت بیشتری می­یابد.

کلیدواژه‌ها

• گرمایش یونسفر
• مدل SAMI2
• پلاسما
• شبیه‌سازی

عنوان مقاله [English]

Simulation of ionospheric heating in Iran coordinates with SAMI2 model ‎

نویسندگان [English]

• HamidReza Mirzaei ¹
• Reza Asadnejad ²
• hoda mahdavi ³
• Amir Mohammadiha ⁴
• Moslem Kazemi ²

¹ Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI), Tehran, Iran

² Physics and Energy Engineering Department, Amirkabir University of Technology, Tehran

³ Plasma Technology Research Core, Faculty of Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran

⁴ Department of Marine and Atmospheric Science (Non-Biologic), University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran

چکیده [English]

In this paper the heating effects was investigated with SAMI2 model. An external Gaussian heating source was considered in electron temperature equation that models the radio frequency heating. The effects of the heating were investigated as a function of the heating period, intensity of the heating source, height of the heating center and different latitude of the heating in Iran coordinates.  Results of the simulations show that height of the heating and intensity of the source have main role in the distribution function of the electron density and temperature. This distribution in heating zone and conjugate point was shown. In early time of heating, by increasing the height, the electron temperature was increased dramatically. At low intensity of the heating source, the electron temperature wasn’t increased. However, the electron temperature was increased in heating zone after 30 minutes. Also, the heating distributes the electron density counter which represents the reduction of the electron density and the formation of the duct in heating zone and the growth of the electron density at conjugate point. The results show that at low latitude, electron temperature at heating zone and conjugate point was increased more.

کلیدواژه‌ها [English]

• ionosphere heating
• SAMI2 model
• plasma
• simulation