Вторжение электронов во время внезапного начала мировых геомагнитных бурь

• Автор: Осепян, Алевтина Петровна
• Шифр специальности: 01.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 179 c. : ил

С ОДЕВШИЕ

Глава I. Динамические цроцессы в магнитосфере

Земли

1.1. Развитие циклотронной неустойчивости

в магнитосфере

1.2. Спутниковые данные о волнах.в

. . потоках в магнитосфере

1.3. Диффузия электронов по питч-углам

1.4. Оценки величины коэффициентов

. . диффузии и времени жизни частиц

1.5. Распределение холодной и энергичной
. плазмы в магнитосфере
1.6. Связь между изменением динамического давления солнечного ветра и амплитудой
5Св магнитосфере и на Земле
Глава II. Эффекты резкЬго сжатия магнитосферы . .
в.высокоширотной ионосфере
2.1. Оцределение амплитуды.50в
. . магнитосфере
2.2. Поглощение 5СА и суббури
2.3. Морфологические характеристики
поглощения в С А
. 2.4. ОШ-излучение во время 5С
Глава III. Возникновение циклотронной неустойчивости
во время сжатия магнитосферы
3.1. Объяснение суточного и широтного
хода поглощения 5С/4

3.2. Возшкновение циклотронной неустойчивости во время SC
3.3. Эффективность бетатронного ускорения в развитии циклотронной неустойчивости во время SC
Глава IV. Определение параметров магнитосферной
плазмы во время.резкого.сжатия
магнитосферы
4.1. Коэффициент диффузии при сжатии
магнитосферы
4.2. Определение типа диффузии во время SC
и расчет поглощения
4.3. Определение параметров потока.захваченных
,и.высыпающихся электронов
Заключение
Литература

ВВВДЕНИЕ
Для высокоширотной области характерны частые вторжения корпускулярных потоков. Интенсивные потоки энергичных электронов создают высокую дополнительную ионизацию в нижней ионосфере, приводящую к возникновению аномального поглощения радиоволн. Для успешного обеспечения радиосвязи и для моделирования физико-химического состояния среды, в которой распространяется радиоволна, требуется точное знание особенностей области, пораженной аномальным поглощением, и точное знание характера самого явления, а следовательно, параметров высыпающихся электронов и причин, обусловливающих их изменчивость. Интенсивность и спектр потоков и характер вторжения в основном формируются физическими процессами, происходящими в магнитосфере, и, в частности, механизмами потерь частиц из магнитосферы.
Необходимость изучения механизмов высыпания энергичных электронов из магнитосферы диктуется также проблемами диагностики магнитосферной плазмы. Механизмы, обусловливающие потери электронов из области устойчивого захвата, определяют величину максимальных потоков захваченных энергичных электронов и время жизни электронов на различных расстояниях от Земли.
Постановка задачи. В диссертации дается сравнительно полный анализ одного частного случая возникновения аномального поглощения - случай, когда возникновение явления связано с вторжением частиц при сжатии магнитосферы, проявляющимся в виде внезапного начала магнитной бури.
Высыпание энергичных электронов в атмосферу Земли связано с динамикой горячей магнитосферной плазмы. Известно, что если в основе статики захваченных частиц в магнитосфере лежат представ-

для экваториальных расстояний Б = 4,0 и 1 = 5,3, соответствующим геомагнитным широтам обсерваторий Кемь и Лопарская,
С другой стороны, для определения скачка поля дВ в магнитосфере монет быть использована амплитуда 5С, наблюдаемая на земных обсерваториях. Скачок поля на экваториальной станции, вызванный изменением динамического давления солнечного ветра, в соответствии с [122], равен:
Учитывая (1.39), получаем формулу для пересчета скачка поля дНизм на экваториальной станции к соответствующему скачку поля дВ на заданном экваториальном расстоянии в магнитосфере:
где Вс(:рЕ , Всрр - поле поверхностных токов в экваториальной плоскости в условиях спокойного солнечного ветра на Земле и на заданной 1_-оболочке, в одном и том же долготном секторе.
Известно, что в интенсивность магнитного поля на экваторе вносит вклад поле экваториальной электроструи, которое в период сжатия усиливается [145,146] . Неоднородность в интенсивности электроджета может находить отражение в различном поведении амплитуды б С вдоль геомагнитного экватора [14б]. Учет влияния поля электроструи на амплитуду бС цредставляет существенную трудность. Поэтому нам представляется, что при определении скачка поля лВ в магнитосфере, следует пользоваться данными не экваториальных, а низкоширотных станций. Тогда:
где дН - амплитуда б С на поверхности Земли на широте ^. В каче- . стве низкоширотной станции нами была выбрана обсерватория Душети
(2.1)
СРРЕ
(2.2)
о Бсрр д Н
3 ВСРРБ С06Ф
(2.3)