Uso della polarizzazione dell'eco nei sondaggi ionosferici

Riassunto

È ben noto dalla pratica dei sondaggi ionosferici verticali che il segnale di eco, ricevuto dopo che un impulso elettromagnetico si è riflesso nella ionosfera, risulta sdoppiato a causa della presenza del campo magnetico terrestre. I due echi si propagano con indice di rifrazione diverso, impiegando tempi diversi a tornare al punto di partenza. Questo fatto viene sfruttato dalle ionosonde non predisposte a discriminare la polarizzazione dell'onda ricevuta per distinguere I due echi, chiamati raggio ordinario (o) e raggio straordinario (ex), per analogia con la terminologia usata in ottica geometrica. Ciò accade ad esempio nella Advanced Ionosferic Sounder (AIS) sviluppata in INGV negli anni passati; in base a quanto appena detto, un interprete umano, oppure un programma di interpretazione automatica, è in grado di individuare correttamente I due raggi o ed ex nella maggior parte dei casi.
La teoria magnetoionica, che descrive la propagazione delle onde elettromagnetiche nei mezzi ionizzati come la ionosfera, prevede che I due raggi arrivino con polarizzazioni differenti. Ciò spinge a pensare che sfruttando opportunamente l'informazione contenuta nella polarizzazione delle onde ricevute sia possibile migliorare la qualità degli ionogrammi prodotti e, di conseguenza, le loro interpretazioni. Ecco perché il Laboratorio di Geofisica Ambientale dell'INGV sta sviluppando un nuovo modello di AIS in grado di discriminare anche le polarizzazioni delle onde ricevute.
In questo lavoro vengono richiamati e sviluppati concetti riguardanti proprio lo stato di polarizzazione delle onde che si propagano nel plasma ionosferico. Dopo alcuni richiami riguardanti la polarizzazione delle onde elettro- magnetiche, si passa a...