Исследования полярной ионосферы : сборник научных трудов.

Анализируя результаты расчетов без учета высыпаний авроральных час­ тиц (вариант 1 ), результаты, полученные в случае учета высыпаний аврораль­ ных электронов (варианты П и Ш, рис .5 - 8 , правая част ь), легко обнаружить их принципиальные различия. В распределении концентрации заряженных частиц N , если учитываются высыпания авроральных электронов, ниже примерно 5 0 0 км формируются авроральный пик ионизации на ночной стороне и полярный пик ионизации в области каспа на дневной стороне. Б е з учета высыпаний авро­ ральных электронов полярный и авроральный пики ионизации отсутствуют. Этот факт свидетельствует о том, что причиной образования полярного и аврорально- го пиков ионизации, существование которых подтверждается многочисленными экспериментальными данными, является высыпание авроральных частиц. Кроме того, из представленных расчетов видно, что высыпание аврораль­ ных электронов должно заметно изменять пространственное распределение электронной температуры Т е , особенно значительно в областях их высыпаний. Пространственные распределения ионной температуры Tj должны слабо за ви ­ с еть от высыпаний авроральных электронов. Пространственное распределение продольной скорости V И продольного потока NV положительных ионов без учета высыпаний авроральных электронов также несколько отличается от рас­ пределения с учетом высыпаний авроральных электронов. Результаты расчетов при учете высыпаний авроральных электронов отра­ жают ряд общих черт, по-видимому, вообще присущих полярной ионосфере в зимних условиях при низкой солнечной активности и при конвекции, близкой к используемой в расчетах модели А из работы / 1 1 / . Эти черты описаны ниже. В распределении заряженных частиц над полярной шапкой имеется вытя­ нутый с дневной стороны на ночную язык повышенных значений. Как следует из анализа результатов расчетов, своим происхождением язык обязан конвекции плазмы, которая заносит ее с освещенной дневной стороны на ночную. В рас­ пределении концентрации заряженных частиц, помимо упоминавшихся выше по­ лярного и аврорального пиков, а также языка ионизации, на ночной стороне формируются высокоширотный и главный ионосферный провалы, хорошо з ам е т ­ ные на уровне h = 3 0 0 км. Они своим происхождением обязаны процессам рекомбинации, преобладающим на ночной стороне над процессами фотоионизации. Наиболее глубокие места высокоширотного и главного ионосферных провалов располагаются в утреннем и вечернем секторах. В распределении электронной температуры выше примерно 2 0 0 км над полярной шапкой формируется вытянутый с дневной стороны язык повышенных значений. В зонах высыпаний авроральных электронов Те имеет тенденцию к возрастанию. В высокоширотном провале ионизации могут сформироваться обла­ сти пониженных значений Т 0. В распределении ионной температуры Tj форми­ руется "горячее пятно" на утренней стороне в районе авроральной зоны; оно является следствием фрикционного разогрева плазмы под действием повышен­ ных электрических полей конвекции в этой области. В распределении продольной скорости положительных ионов V образуют­ ся области увеличенных отрицательных значений в вечерне-ночном секторе, увеличенных положительных значений в утренне-ночном секторе и положитель­ ных значений в районе каспа на дневной стороне. В распределении продольного потока положительных ионов NV имеется язык увеличенных отрицательных значений, вытянутый над полярной шапкой с дневной стороны на ночную, в рай­ оне каспа на дневной стороне формируется область увеличенных положительных значений. Сравним результаты расчетов при разнесенных зонах высыпания аврораль­ ных электронов (вариант П, рис.2—4 и рис.5 - 6 , справа) с результатами рас­ четов при непрерывных замкнутых зонах высыпания авроральных электронов (вариант Ш и рис.7, 8 , справа). Хотя эти данные имеют много общих черт и в целом воспроизводят крупномасштабную структуру зимней полярной ионосферы, между ними имеются и определенные различия. В распределении N при зам к ­ нутых зонах высыпания авроральных электронов на уровне h = 1 4 0 км авроральный пик ионизации на ночной стороне стал более протяженным за счет 13