Закономерности роста и распада кольцевого тока в магнитосфере Земли

• Автор: Сизова, Лилия Зядитовна
• Шифр специальности: 01.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 c. : ил

Глава I. Кольцевой ток в магнитосфере и оценка основных

механизмов его распада

§ 1.1. Кольцевой ток в теоретических и экспериментальных исследованиях

§ 1.2. Время жизни частиц кольцевого тока, обусловленное кулонов ским рассеянием

§ 1.3. Зарядно-обменный механизм распада кольцевого

тока

§ 1.4. Вклад других возможных механизмов потерь в

распад кольцевого тока

§ 1.5. Заключение

Глава II. Магнитный эффект спокойных БР и Т)СР -токов

на поверхности Земли

§ 2.Х. Методы определения спокойного кольцевого тока
§ 2.2. Спокойный кольцевой ток по измерениям на ИСЗ
"Молния I"
§ 2.3. Циклическая изменчивость спокойных токов магнитопаузы
§ 2.4. Заключение
Глава III. Определение характерного времени распада кольцевого тока
§ 3.1. Методика определения характерного времени распада кольцевого тока
§ 3.2. Определение характерного времени распада кольцевого тока по -вариациям
§ 3.3. Определение характерного времени распада кольцевого тока с учетом изменений параметров меж-

планетной среды
§ 3.4. Теоретические оценки продолжительности жизни
ионов кольцевого тока и сравнение с экспериментальными результатами
§ 3.5. Заключение
Глава ІУ. Механизм формирования кольцевого тока и диагностика Ds£ -вариаций
§ 4.1. Интенсификация кольцевого тока, обусловленная
вариациями параметров солнечного ветра
§ 4.2. Диагностика Ds-t -вариаций по среднечасовым
значениям параметров солнечного ветра
§ 4.3. Заключение
Заключение
Литература

Кольцевой ток, существующий в магнитосфере на расстоянии нескольких земных радиусов, является главной причиной понижения горизонтальной составляющей геомагнитного поля в низких и средних широтах. Измерения частиц на спутниках убедительно продемонстрировали, что основными носителями кольцевого тока являются ионы с энергиями от I кэВ до I мэВ. К настоящему времени известен ряд механизмов образования и распада кольцевого тока; хорошо изучена морфология Dsi -вариаций, основной вклад в которую вносит кольцевой ток. Моделирование поля кольцевого тока на основе данных о межпланетной среде позволяет проводить диагностику и прогноз Ds-fc -вариаций. Однако, в количественном отношении, прогноз и диагностика все еще остаются несовершенными и имеет место существенное отклонение рассчитанных значений от наблюдаемых.
Эти отклонения могут быть обусловлены рядом причин. Одной из них является существующее разногласие в определении характерного времени распада кольцевого тока t . Поскольку до сих пор еще недостаточно исследован ионный состав кольцевого тока в основном энергетическом диапазоне 20 ^Е^ 600 кэВ, определенные выводы относительно характерного времени распада кольцевого тока можно получить только по наземным данным. Другой важной характеристикой кольцевого тока, необходимой при диагностике и прогнозе, является скорость его роста. Для определения этой величины необходимо из известных механизмов передачи энергии солнечного ветра в кольцевой ток выделить наиболее эффективный. Использование для решения этой задачи метода корреляционного анализа позволяет не только выделить механизм энерговвода, но и получить количественные данные о скорости поступления энергии в кольцевой ток. Остаются мало изученными вопросы о спокойных токах магнитопаузы и спокой-

ясним, можно ли пользоваться уравнением (2.1) для определения величины спокойного кольцевого тока. Для этого представим уравнение (1.7) в виде:
Гы=о (2.2)
полагая, что Н^с=Г>Яс(, й^,р = ОСРс1, Н^с=ОРф Н^р-ОСР^. Поскольку величина 13 определяет полный кольцевой ток в возмущенный день, то разность 0^-1}- есть кольцевой ток, обусловленный непосредственно возмущением. При условии Т)Я ~ О , из (2.2) имеем:
В3^ = ГСРа-ГСРф, (2.3)
т.е. В-вариация в отсутствии кольцевого тока возмущения обусловлена только токами магнитопаузы. В начальную фазу бури для короткого интервала времени, когда Г)5£^0 , при В Я = 0 из уравнения можно определить величину спокойных токов магнитопаузы, а не величину спокойного кольцевого тока, как это полагалось в [91, 101-106].
Таким образом, надежным методом для определения абсолютной величины спокойного кольцевого тока пока еще является его вычисление по непосредственным измерениям частиц кольцевого тока в спокойные периоды. Величины спокойных токов магнитопаузы определяются по измерениям концентрации частиц и скорости солнечного ветра.
§ 2.2. Спокойный кольцевой ток по измерениям на ИСЗ
"Молния I”
В этом параграфе рассмотрен вопрос о магнитном эффекте кольцевого тока по измерениям частиц на спутнике "Молния I" в спокойные периоды [109].