Физика околоземного космического пространства. Гл. 1 / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2000. – 216 с.

Физика околоземного космического пространства упала ниже порога чувствительности магнитометров, а авроральный овал сжался до предбуревого размера (Rich et al., 1990). Сильные мелкомасштабные продольные токи должны течь на краях гипотетических конвективных струй (Sergeev, Lennartsson, 1988; Maltsev, Golovchanskaya, 1996). Возможно, что дискретные дуги полярных сияний связаны с током, текущим вверх (электроны вниз) на одном из краев каждой струи. Отношение /£р обычно равно 1-2. В дневной и умеренно возмущенной авроральной ионосфере Хр « 5-10 См. Во время суббурь проводимость в авроральной зоне возрастает в несколько раз. Ионосферные и продольные токи создают на поверхности Земли довольно сложное распределение магнитных возмущений. Эти возмущения принято представлять в виде эффекта так называемой эквивалентной токовой системы, полностью замкнутой в ионосфере, т.е. не включающей в себя продольных токов. Если ионосфера горизонтально однородна, а геомагнитное поле вертикально, наземные эффекты продольного и педерсеновского токов взаимно компенсируются, так что эквивалентные токи совпадают с холловскими. В случае горизонтально неоднородной ионосферы эквивалентные токи, вообще говоря, сильно отличаются от реальных ионосферных токов. Поверхностная плотность эквивалентного тока J eq в случае вертикального геомагнитного поля связана с плотностью реального ионосферного тока J следующим выражением J e,(r) = J (r ) - f ^ ^ , (1.22) , г - Г S 1 1 где dS' - элемент поверхности ионосферы; интегрирование ведется по всей площади ионосферы, где имеется продольный ток (1.21). Эквивалентная токовая система, наблюдаемая в высоких широтах в спокойное время, получила название Spq . Ее вид для' лета и зимы показан на рис. 1.20 (Nagata, Kokubun, 1962). Эта система имеет двухвихревую структуру, как и система конвекции, показанная на рис. 1.19. Таким образом, Spq в первом приближении представляет собой систему холловских токов. Во время магнитных бурь система эквивалентных токов (точнее, их азимутально асимметричная часть) приобретает четырехвихревую структуру типа So, показанную на рис. 1.21 (Fukushima, Oguti, 1953). В авроральной зоне текут две электроструи, которые замыкаются частично в полярной шапке, частично в средних и низких широтах. Интересно, что распределение электрического потенциала остается таким же двухвихревым, как и в спокойное время (рис. 1.19), только разность 41