Исследование ионосферы высоких широт: сб. науч. трудов. Апатиты, 1990.

■'и, Тая, зимойполярнаяшапкапрактическивсянаходитсявтени, алетомос­ вещенадажевполуночныечасы. Весьмасущественноотличаетсясоставтермо­ сферывразличныесезоныгода. Следовательно, вразноевремягодавнешние факторы, изменяющиесявтечениесуббури, будут'воздействоватьнаразличную средуинафонесущественноразныхусловийосвещенности. Внастоящейработеметодомматематическогомоделированияисследуются ионосферныеэффектысуббурьвразличныевременагода. Постановказадачи. Пространственно-временныеизмененияраспределения концентрацииосновныхионосферныхсоставляющих0+ , О^, N 0 +,n£, N e получают­ сяпутемчисленногорешенияпространственнодвумернойнестационарнойсисте­ мыуравнений, состоящейизуравненийнеразрывности, упрощенныхуравнений движенияитеплопроводностидлякаждогосортаионов. Подробносистемаурав­ нений, схемахимическихреакций, способзаданиявходныхпараметровиметоды решениясистемыописаныв/I, 2/. Концентрациинейтральныхсоставляющихв различныесезоныгодарассчитывалисьпоэмпирическоймодели"Якки-77". Нейт­ ральнаяатмосферасоответствоваламагнитоспокойнымусловиям: вовремясуббу­ риивтечениепредшествующихсутокзадавалосьнулевоезначениеКр-индекса. Скоростьдополнительногоновообразования, связаннаясвысыпаниемэнергичных электронов, вычисляласькаквработе/2/. Распределениеионосферныхсостав­ ляющихрассчитывалосьвпространственно-двумернойпрямоугольнойобласти, ле­ жащейвплоскостиполуденногомеридианавсеверномполушарии (рис. I). Об­ ластьрасчетовнеподвижнавкоор­ динатахгеомагнитнаяширота- местноегеомагнитноевремяипро­ стираетсяот90 до570 кмповы­ сотеиот90 до72° пошироте. Учитывалосьнесовпадениегеогра­ фическогоимагнитногополюсов. Расчетывыполнялисьдлямирового времени 10.36 UT. Вовсевремена годанейтральныйветербылнап­ равленкполюсу, имелвеличину 300 м/с навысотемаксимума f-2-слояивовремярасчетовне менялся. Ионосферасчиталась квазипейтральной, суммарнаякон­ центрацияположительныхионов равняласьконцентрацииэлектро­ нов. Наверхнейграницеобласти задавалсянулевойпотоктепловыхчастиц. Расчетыпроводилисьприсредней солнечнойактивности (Fjg ? = 120 ). Учитываяэкспериментальныерезультаты, приведенныевработах/3-6/, схематичнокартинуразвитиясуббуривизмененияхконтролирующихпараметров можнопредставитьследующимобразом (рис. 2). Изменениявсехпараметровво временисоотносятсясначаломотрицательнойбухтымагнитноговозмущенияна ночнойсторонеавроральногоовала (рис. 2 а), т.е. сначаломвзрывнойфазы суббури. ПримернозаI часдомаксимумабухтынаблюдаетсяпервыймаксимум интенсивностивысыпанийвкаспе (рис. 26), второймаксимумсовпадаетповре­ менисначаломвзрывнойфазы/5/. Изменениеэлектрическогополя, вызывающе­ гоантксолнечнуюконвекциюплазмывполярнойшапке, показанонарис. 2 в. Согласноработе/ 6 /, максимальнойвеличиныЕу= 100 мВ/мэлектрическоеполе достигаетпримерноза30 минутдовзрывнойфазы, остаетсянеизменнымдо Рис. I. Положениележащейвплоскос­ типолуденногомеридианаобластирасче­ тов. Тонкиенаклонныелиниипоказывают направлениемагнитногополя. Штриховкой отмеченазона, внутрикоторойпроисхо­ дитвысыпаниемягкихэлектроноввспо­ койныхусловиях.