Арыков, А А. Токовые системы геомагнитной бури : монография / А. А. Арыков ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. - Апатиты, 1999. - 74 с. : ил.; 26 см.

(Akasofu, Chapman, 1972; Holzworth, Meng, 1975; Meng, 1983, 1984) и авроральных электроджетов (Feldstein et al., 1994; Kamide, 1994). Увеличение магнитного потока в магнитосферном хвосте можно связать с усилением токов поперек хвоста и соответствующим перераспределением токов на магнитопаузе. И кольцевой ток, и токи хвоста изучаются уже несколько десятков лет. Накоплено много разнообразной информации. Но несмотря на это данных, которые позволили бы разделить вклады различных источников в эффект буревой депрессии геомагнитного поля на Земле, чрезвычайно мало. Наиболее тщательное экспериментальное изучение кольцевого тока во время бури было предпринято Гамильтоном и др. (Hamilton et al., 1988) во время мощной и очень продолжительной бури 8-9 февраля 1986 г. Магнитный эффект кольцевого тока, рассчитанный по величине полного энергосодержания захваченных частиц (формула Десслера-Паркера-Скопке), был очень близок к величине наблюдаемой Dst-вариации. Однако чрезвычайно маленькое расстояние до дневной магнитопаузы (5.2 RE), наблюдавшееся во время бури, свидетельствует о возникновении сильных токов на магнитопаузе. Без эффекта поперечных токов хвоста эффекты кольцевого тока и токов на магнитопаузе скомпенсировали бы друг друга практически полностью (Belova, Maltsev, 1994). Оценки показывают, что вклад в Dst-индекс поперечных токов магнитосферного хвоста (вместе с токами замыкания на магнитопаузе) равен по величине примерно Вх-компоненте магнитного поля в долях хвоста. В спокойных условиях Вх ~ 20 нТл, в возмущенных условиях Вх может достигать 100 нТл (Lopez et al., 1989; Kozelova, Sakharov, 1989; Baker et al., 1993). Согласно Кауфману (Kaufmann, 1987), поверхностная плотность поперечных токов магнитосферного хвоста на удалениях 5-10Re может составлять 500 мА/м, что соответствует ~300 нТл. В пользу увеличения во время бури токов поперек магнитосферного хвоста свидетельствуют сдвиг аврорального овала в сторону экватора и эрозия дневной части магнитосферы, детально рассмотренные нами в разделах 4.1 и 4.2. Сдвиг аврорального овала к экватору статистическими расчетами обнаружили Акасофу и Чепмен (Akasofu, Chapman, 1972), а Менг (Meng, 1983, 1984) показал хорошее детальное сходство поведения во времени вариаций Dst- индекса и широты экваториальной границы аврорального овала во время трех интенсивных бурь. О факте эрозии дневной магнитосферы во время бурь известно достаточно давно (Maezava, 1974), экспериментально она изучалась многими исследователями. Природа релаксации высокоширотного магнитного потока остается неизвестной. По-видимому, причины релаксации еще предстоит изучить, поскольку экспериментального материала для однозначных утверждений пока не достаточно (Newell et al., 1997; Sotirelis et al., 1997). Можно предположить три возможных механизма: во-первых, механизм, аналогичный предполагаемому механизму релаксации кольцевого тока, т.е. обмен зарядом ионов плазменного слоя, во-вторых, обращение конвекции при северном направлении ММП (Bobrov, 1971) и, в-третьих, спонтанное пересоединение отдельных силовых трубок долей магнитосферного хвоста и движение этих пустых трубок через плазменный слой под действием “сил плавучести” (Chen, Wolf, 1993). 55