Исследование радиоавроры за период МИМ : сборник трудов / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. - Апатиты : [б. и.], 1983. – 96 с.

С. А. Румянцев ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ИОНОСФЕРНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВБЛИЗИ ПОЛЯРНОГО СИЯНИЯ Неоднородная структура высокоширотной ионосферы приводит к возникновению поляризационных электрических полей и ионосферных продольных токов / 1 , 2 / . Значительные градиенты плотности иони­ зации и проводимости в ионосфере наблюдаются вблизи полярных сия­ ний. Возможно, с ними связано существование обнаруженных мелко­ масштабных (характерный горизонтальный масштаб Ь ~ 10 км) втекающих продольных токов около сияний / 3 / . Неоднородное рас­ пределение ионизации с масштабом L образуется, в частности ,за счет конвективного выноса плазмы из области сияния. Оценки на основе результатов работы / 1 / показывают, что плотность продоль­ ного тока j |( , обусловленного неоднородностью ионосферы, при типичных значениях электрического поля Е ~ Ю '^ В м " ! и ин_ тегральной проводимости ионосферы С 1 0 Ом -1 j | ~ E E / b ~ ' 1 0 - 5 а*м- 2 соответствует наблюдаемым значениям / 3 / . Продольный ток влияет на величину поляризационного электрического поля в ио­ носфере / 4 / . Это влияние может проявляться в характеристиках ря­ да геофизических явлений, в частности радиоавроры / 5 / . В общем случае задача определения электрического поля, концентрации ионов п и продольных токов в ионосфере вблизи сияния является самосо­ гласованной. Для ее решения необходимо применение численных ме­ тодов, однако приближенные соотношения, нужные для интерпретации измерений полей и токов в авроральной ионосфере, могут быть по­ лучены на основе модельных аналитических расчетов. В данной рабо­ те, предполагая, что мелкомасштабный втекающий продольный ток обусловлен неоднородностью плазмы, найдены п и Е вблизи сия­ ния при заданном распределении j „ . Модель физических условий вблизи полярного сияния на уровне слоя Е, соответствующая экспериментальным данным / 3 / , представ­ лена на рис.1. Все величины однородны вдоль дуги сияния (ось у , перпендикулярная плоскости рисунка). Ось z и геомагнитное поле В антипараллельны и направлены по вертикали. Полярное сияние (и высокие значения скорости ионообразования q ) находится при х < О, при х > О расположена область выноса плазмы из сияния со скоростью Ѵх под действием электрического поля (и значением скорости ионообразования << q ) . Кривая линия схематически показывает зависимость п ( х ) с характерным масштабом измене­ ния Ь ~ Vx /tr E y / B t r , где t r - время рекомбинации. 5