Термомагнитные эффекты и процессы формирования неоднородной структуры верхней ионосферы

• Автор: Каган, Людмила Марковна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 228 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
I. ТЕРМОМАГНИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ И ИХ ПРОЯВЛЕНИЯ В F-
ОБЛАСТИ ИОНОСФЕРЫ
1. Термомагнитные эффекты и их проявления в ионосферной
плазме
1Л. Термомагнитные эффекты
1.1.1. Диффузия слабых возмущений
1.1.2. Термомагнитная неустойчивость
1.1.3. Нагрев электронной компоненты плазмы
1.2. Нагрев электронов F-области структурированными электрическими полями
1.2.1. Свидетельства нагрева электронов вне области потоков энергичных электронов
1.2.2. Постановка эксперимента и оборудование
1.2.3. Данные наблюдений, Сондрестромфьорд, 11 января
1994 г
1.2.4. Интерпретация наблюдений
1.3. Механизм выноса ионов 2-го типа из авроральной F-области ионосферы
1.3.1. Явления выноса ионов 2-го типа
1.3.2. Механизм выноса ионов 2-го типа, обусловленный действием сил Лоренца

1.3.3. Обсуждение результатов
2. Образование неоднородностей в ионосферной F-области
2.1. Неустойчивости F-области ионосферы
2.1.1. Двухпотоковая неустойчивость Фарли-Бунемана
2.1.2. Градиентно-дрейфовая неустойчивость

2.1.3. Неустойчивость Рэлея-Тэйлора
2.1.4. Токово-конвективная неустойчивость
2. Исследование процессов образования неоднородностей
аврорального Р-слоя методами радиопросвечивания сигналами ИСЗ и некогерентного рассеяния
2.2.1. Постановка эксперимента
2.2.2. Экспериментальные результаты
2.2.3. Интерпретация полученных данных
2.2.4. Обсуждение результатов. Выводы
3. Механизм генерации мелкомасштабных неоднородностей, обусловленный действием сил Лоренца
2.3.1. Механизм Лоренцовского типа
2.3.2. Обсуждение результатов. Выводы
ВОЗМОЖНОСТЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ АВРОРАЛЬНЫХ ЯВЛЕНИЙ В СРЕДНЕШИРОТНОЙ ИОНОСФЕРЕ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПУЧКОМ МОЩНЫХ РАДИОВОЛН
1. Характеристики искусственного радиоизлучения
ионосферы
2. Роль продольных токов в образовании возмущенности Р-области ионосферы
3.2.1. Методика и схема нагревного эксперимента на стенде «Сура»
3.2.2. Зависимость характерных особенностей искусственных ионосферных неоднородностей от времени суток
3.2.3. Зависимость от времени суток характерных особенностей естественных ионосферных неоднородностей
среднеширотной Р-области
3.2.4. Анализ естественных ионосферных факторов, определяющих рост неоднородностей и возможные механизмы неустойчивости
3.2.5. Обсуждение основных результатов. Выводы
3.3. Подобие явлений в авроральной ионосфере и ионосфере,
модифицированной пучком мощных радиоволн
3.3.1. Мелкомасштабные неоднородности
3.3.2. Вынос ионов из ионосферной F-области
3.3.3. Явление авроры
3.3.4. Обсуждение и выводы
II. ПЛАЗМЕННЫЕ НЕОДНОРОДНОСТИ В Е-ОБЛАСТИ
СРЕДНЕШИРОТНОЙ ИОНОСФЕРЫ
4. РОЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ НЕЙТРАЛЬНОГО ГАЗА В ОБРАЗОВАНИИ МЕЛКОМАСШТАБНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ИОНОСФЕРНОЙ Е-ОБЛАСТИ
4.1. Неустойчивости Е-области ионосферы
4.2. Градиентно-дрейфовая неустойчивость (ГДН)
4.2.1. ГДН, обусловленная нейтральным ветром
4.2.2. ГДН, возбуждаемая при прохождении гравитационной волны
4.2.3. Обсуждение результатов. Выводы
4.3. Тепловая неустойчивость
4.3.1. Физическая модель
4.3.2. Математическое описание
4.3.3. Учет зависимости vin от температуры ионов
4.3.4. Обсуждение результатов. Выводы
4.4. Интерпретация наблюдений эхо обратного рассеяния от
6-метровых неоднородностей над Японией
4.4.1. Эксперимент SEEK
4.4.2. MU-радарные многолучевые наблюдения 14 и 15 июня
1995 г
4.4.3. Обсуждения результатов. Выводы

[110], были названы Дое с соавторами [111] «авроральными ионосферными полостями» (АИП) и связаны с втекающими из магнитосферы продольными токами.
Чтобы понять, что предшествовало увеличению Те и образованию АИП, мы приводим на рис. 1.4 результаты 6-и последовательных циклов сканирования для Ne, Те и Г, за время 02:59:05 - 03:10:47 UT. За исключением времени 02:59:05 UT, когда увеличение электронной температуры наблюдалось практически в области дуги аврорального сияния (рис. 1.4g), и времени 03:01:26 UT, когда существенного увеличения Те не было (рис. 1.4h), в каждом цикле сканирования видно увеличение электронной температуры на высоте F-области ионосферы 20-80 км севернее силовой линии магнитного поля, пронизывающей дугу аврорального сияния.
Рис. 1.4. Пять последовательных циклов углового сканирования (02:59:05, 03:01:26, 03:03:46, 03:06:06 и 03:08:27 1ГТ), непосредственно предшествующих циклу 03:10:47 11Т 11 января 1994 г., и цикл 03:10:47 17Г демонститующие нагрев электронов И области -1) и ионов Е области (ш-г). Пространственный масштаб и динамические диапазоны изменения параметров такие же как на Рис. 1.3.