Физика авроральных явлений / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Ленинград : Наука, 1988. – 264 с.

ное попе оказывалось в несколько раз больше наблюдаемого. Гео­ метрия ионосферной конвекции, связанной с квазивязким взаимодей­ ствием, как оказалось, сильно зависит от конфигурации геомагнит­ ного поля - при наличии сильно вытянутого хвоста антисолнечная конвекция в полярной шапке отсутствует. Вопрос о физических при­ чинах „вязкости", однако, до сих пор не решен. 2 .6 .2 . Продольные токи в полярной шапке. Плотность продольно­ го тока j' связана с ионосферным электрическим полем £ следу­ ющим соотношением: j и= - d/i/o27 £ , ( 2 . 1 ) А где 27 - тензор проинтегрированной по высоте проводимости ионо­ сферы. Таким образом, из картины двухвихревой конвекции (рис. 2.1 и 2 . 2 ) мы сразу получаем продольные токи, втекающие в центр ут­ реннего вихря и вытекающие из центра вечернего. Эти токи образу­ ют зону 1 (рис. 2 .3 ). Продольные токи зоны 3 формируются при условии, что конвекция в центральной части полярной шапки ослаб­ лена по сравнению с конвекцией на краях. Этому требованию удовг- летворяет картина конвекции на рис. 2 . 2 . При сильной южной компоненте ММП конвекция в шапке, вероят­ нее всего, однородна. Разрыв холловской проводимости на термина­ торе приводит, согласно ( 2 . 1 ), к появлению продольного тока >, 1 об д | втекающего в шапку [Ю ] . Экспериментально этот ток пока не обнаружен. 2 .6 .3 . Влияние внутренней границы плазменного слоя на элект­ рические поля и токи. Разноименные частицы движутся в магнито­ сфере по различным траекториям. Двигаясь в поле конвекции из хвоста магнитосферы к Земле, протоны испытывают все возрастаю­ щее влияние неоднородного магнитного поля, в результате чего внутренняя часть магнитосферы (радиусом ~-7 /?£) становится для них запрещенной областью. Электроны имеют в несколько раз мень­ шую энергию и могли бы проникнуть глубже ионов, однако это за­ прещено условием квазинейтральности. Дойдя до границы протонно­ го слоя, электроны вдоль магнитных силовых линий уходят в ионо­ сферу, образуя продольный ток (см., например, [д i ] ) j n = d.i 'D.ZT ^ [ с ( 1 »Е ] > ( 2 . 2 ) где Z .^ c e N / B - эффективная проводимость магнитосферы; с - ско­ рость света; В - заряд протона; N /В - количество горячих прото­ нов в трубке с единичным магнитным потоком; е |( - единичный век­ тор нормали к ионосфере, направленный вниз. Этот ток представля­ ет собой ток зоны 2 . Вычитая (2 .1 ) из (2 .2 ), получаем уравнение а 11 ) { г ,р£ + ( г н » г т ' ) [ е 11, д } = о , < 2 .з> позволяющее найти электрическое поле в магнитосфержжионосферной токовой цепи. Здесь 27р и 27ц - педерсеновская и холловская про­ водимости ионосферы, проинтегрированные по высоте. Учет магнито- 34