太陽無線電輻射是在太陽大氣的湍流介質(zhì)中產(chǎn)生的，其觀測到的特性(源位置，大小，時(shí)間分布，極化等)會(huì)受到無線電波從發(fā)射器到觀察者的傳播的顯著影響。長期以來，無線電波在隨機(jī)密度不規(guī)則性上的散射被認(rèn)為是解釋無線電源尺寸(例如Steinberg等人1971)，位置(例如Fokker 1965;Stewart 1972)，方向性(例如Thejappa等)的重要過程。等人2007;Bonnin等人2008;Reiner等人2009)，以及強(qiáng)度-時(shí)間剖面(例如Krupar等人2018，Bian等人2019))。盡管已經(jīng)開發(fā)了許多蒙特卡羅模擬來描述無線電波散射(主要是針對(duì)各向同性密度波動(dòng))，但并非所有人都同意。本工作通過擴(kuò)展和改進(jìn)先前的描述來解決這個(gè)重要問題。

在最近的論文中，研究人員回顧了用于解決Langevin方程的數(shù)值蒙特卡洛技術(shù)，該方程對(duì)源大小和時(shí)間剖面進(jìn)行了建模。各向同性散射與太陽無線電源尺寸和時(shí)間剖面的觀測結(jié)果不一致。因此，研究人員構(gòu)建了一個(gè)新模型，該模型可以對(duì)包含軸向?qū)ΨQ但各向異性的散射成分的介質(zhì)中的無線電波傳播進(jìn)行定量分析。得出了各向異性散射情況下Langevin方程的顯式表達(dá)式，并在Kontar等人的3.2節(jié)中給出。(2019)。

從光線追蹤模擬(參見圖1)獲得的光源的特性進(jìn)行了研究，并假設(shè)光子以不同角度傳播到觀察者的視線(LOS)(參見圖2)。研究人員發(fā)現(xiàn)，沿x方向的FWHM源尺寸隨與LOS的夾角增加而減小，而沿y方向的FWHM源尺寸僅微弱地變化。有趣的是，盡管無線電波的散射效應(yīng)導(dǎo)致了較大的信號(hào)源尺寸，但方向性主要是在徑向方向上。結(jié)果與早期結(jié)果不同，表明散射是各向同性的方向性(發(fā)射模式)。

將來自數(shù)值蒙特卡洛模擬的信號(hào)源大小和時(shí)間輪廓測量結(jié)果與信號(hào)源大小和在寬頻率范圍(0.02-500 MHz)上的衰減時(shí)間的觀察結(jié)果進(jìn)行了比較。研究人員發(fā)現(xiàn)，只有將各向異性考慮在內(nèi)，觀測值的源大小和衰減時(shí)間才能匹配，而被忽略時(shí)，一次只能同時(shí)匹配兩個(gè)屬性之一。

這項(xiàng)工作的主要結(jié)果來自將模擬與結(jié)合的成像和時(shí)延觀測作為頻率函數(shù)進(jìn)行比較的結(jié)果。這樣的比較得出的結(jié)論是，在很寬的頻率范圍內(nèi)觀測III型太陽射電脈沖的大小和持續(xù)時(shí)間，要求在太陽和地球之間的整個(gè)太陽圈中進(jìn)行各向異性散射，各向異性系數(shù)為0.3，且密度波動(dòng)主要垂直于徑向方向。同時(shí)，有關(guān)密度波動(dòng)水平的結(jié)論也取決于外部密度標(biāo)度，因此需要了解這些知識(shí)。建立的數(shù)值模型表明，需要各向異性密度波動(dòng)(平行方向的功率較低)才能同時(shí)考慮到光源尺寸和衰減時(shí)間，