Исследования полярной ионосферы : сборник научных трудов.

В.Н.Кривипев, В.С.Мингалев, Г.И.Мингалева, Т.В.Буянова ВЛИЯНИЕ КОНФИГУРАЦИИ ЗОН ВЫСЫПАНИЙ АВРОРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ НА СТРУКТУРУ ОБЛАСТИ Б' ЗИМНЕЙ ПОЛЯРНОЙ ИОНОСФЕРЫ Высыпающиеся из магнитосферы в ионосферу электроны авроральных энергий существенно влияют на поддержание ионизации в зимней полярной ионо­ сфере. Метод математического моделирования позволяет установить количест­ венно степень этого влияния. Затронутый вопрос уже исследовался в ряде ра­ бот / 1 - 3 / путем проведения численных расчетов по пространственно-трехмер­ ным математическим моделям полярной ионосферы. Местоположение зон высы­ паний авроральных электронов не остается неизменным во времени. При вари­ ациях геомагнитной активности зоны вторжения авроральных частиц меняют размеры и перемещаются либо к полюсу, либо к экватору. Эти изменения обус­ ловлены главным образом процессами, протекающими в магнитосфере Земли. Естественно ожидать, что при различных размерах и местоположении зон высы­ паний авроральных частиц их влияние на формирование пространственного рас­ пределения параметров ионосферной плазмы будет различным. Настоящая работа посвящена исследованию методом математического мо­ делирования влияния конфигурации зон вторжения авроральных электронов на формирование крупномасштабной пространственной структуры зимней полярной ионосферы. Нами выполнены расчеты трехмерного распределения ионосферных параметров при различном задании местоположения и конфигурации зон вторже­ ния авроральных электронов, сведения о которых мы почерпнули из опублико­ ванных работ, обобщающих многочисленный экспериментальный материал по на­ земным наблюдениям за свечением неба и полярными сияниями, а также по прямым спутниковым измерениям вторгающихся авроральных частиц. Следует отметить, что в литературе, содержащей экспериментальные данные о конфигу­ рации зон вторжения авроральных электронов, имеются различные точки зрения на некоторые детали глобальной картины процессов высыпания авроральных частиц. Так, согласно работам / 4 - 6 / , обобщающим результаты многолетних наземных наблюдений за свечением неба и полярными сияниями, зоны вторже­ ния мягких авроральных электронов в верхнюю атмосферу представляют собой две разнесенные приблизительно частично кольцевые области: на дневной сторо­ не в районе каспа и на ночной стороне в авроральной зоне. Вопрос о высыпа­ ниях мягких авроральных электронов в секторах примерно 0 6 - 0 9 и 1 5 - 1 8 M L T оставался открытым и з -з а отсутствия достаточного количества дан­ ных о наличии высыпаний в этих секторах. Согласно же работам / 7 , 8 / и неко­ торым другим, обобщающим результаты прямых спутниковых измерений вторга­ ющихся авроральных частиц, зона высыпания в ионосферу мягких авроральных электронов представляет собой непрерывный замкнутый овальный пояс, располо­ женный ацентрично относительно магнитного полюса. Поток авроральных элект­ ронов и их энергетический спектр могут различаться в разных частях этого овального пояса, т.е. неоднородны в пространстве. Исходя из этих сведений, мы провели расчеты как при разнесенных, так и при непрерывных замкнутых зонах вторжения авроральных электронов. Мы применяли математическую модель конвектирующей полярной ионосфе­ ры с учетом теплового режима плазмы, а также высыпаний авроральных эл е к т - 4