Физика околоземного космического пространства. Гл. 3, 4 / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2000. – 708 с.

Глава 3. Полярные сияния 3.4. ФРАКТАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ПОЛЯРНЫХ СИЯНИЙ ___________ 3.4.1. Введение Фрактальная геометрия и основанные на ней представления в настоящее время используются практически во всех разделах естествознания. Годы, прошедшие с момента опубликования основополагающей работы Мандельброта (Mandelbrot, 1982), показали, что фракталы - это не просто модный термин. Действительно, геометрия фракталов успешно описывает структуры, наблюдаемые в природе, и обладает значительной универсальностью. Это связано с тем, что обычно природные объекты являются результатом эволюции некоторой открытой диссипативной динамической системы. Магнитосфера Земли, несомненно, является такой системой. Именно поэтому от нее естественно ожидать проявление фрактальности (Ohtani et al., 1995,1998; Takalo et al., 1993; Klimas et al., 1996), являющейся во многих случаях следствием процессов самоорганизации (Каррерас и др., 1996; Урицкий, Пудовкин, 1998). Процессы, происходящие в магнитосферно-ионосферной системе, отражаются в разнообразных, часто весьма живописных и динамичных формах полярных сияний. Для исследования этих процессов по их авроральным проявлениям необходимо уметь разделять временные и пространственные изменения. Телевизионная техника дает возможность регистрировать авроральные формы с неплохим временным и пространственным разрешением. Интегрированием последовательности кадров по произвольной области можно выделить временные вариации интенсивности свечения. Однако информация о пространственной динамике авроральных явлений до сих пор используется далеко не полностью, хотя эта информация является уникально детальной для всей ионосферно-магнитосферной системы. С появлением возможности цифрового анализа изображения для его широкого использования необходимо выработать численные характеристики, позволяющие охарактеризовать авроральные формы. Фрактальная геометрия дает подходы к решению этой задачи. Вообще говоря, область аврорального свечения в ионосфере является трехмерным объектом. Геометрические свойства этого объекта вдоль одного из этих направлений, а именно, вдоль силовой линии, можно считать достаточно простыми, так как описываются гладким высотным профилем. Наибольший интерес, с точки зрения изучения структуры, представляет проекция на поверхность ионосферы 572