Исследования полярной ионосферы : сборник научных трудов.

расчеты выполнены в глобальном масштабе; учтено несовпадение географической и геомагнитной осей Земли; учтены ионизация и нагрев энергичными электронами, высыпающимися из магнитосферы; учтено влияние термосферных ветров на замагниченные заряженные части­ цы, а в расчетах ветров учтено обратное влияние на них движений заряженных частиц; температура электронов и ионов не задавалась, а рассчитывалась в рам­ ках самой модели; магнитосферные электрические поля не задавались, а рассчитывались в самой модели по заданным источникам - продольным токам зон 1 и 2 ; в расчетах электрических полей учитывались и термосферные источники - динамо-действие термосферных ветров. Рассчитанные нами в настоящей работе электрические поля в высоких и субавроральных широтах для спокойных условий при минимальной солнечной активности в общем соответствуют наблюдениям в отсутствие азимутальной компоненты ММП / 1 7 / , а также и данным модели / 1 8 / , использованной нами в расчетах / 1 4 , 1 5 / . Это довольно слабые электрические поля: максимальные в авроральной зоне не превышают 2 0 мВ /м . Тем не менее их влияние на гло­ бальное распределение параметров термосферы, ионосферы и протоносферы весьма значительно, как видно из рисунков 2 - 5 . Оно проявляется и в термо- сферной циркуляции, и в электронной концентрации в F 2-области (ГИП), и в концентрации ионов Н+ у основания протоносферы (ПЛИ), и на больших высо­ тах в протоносфере (плазмопауза), и в виде "горячих пятен" в ионной и элект­ ронной температуре на высотах примерно от 1 5 0 км и выше. В целом наши расчеты подтверждают сделанные ранее в / 1 4 , 1 5 / выводы о формировании ГИП, ПЛИ и плазмопаузы единым механизмом: совместным действием электромагнитных дрейфов (магнитосферной конвекции и коврашения) и полярного ветра в полярных шапках / 9 / . Но выявились также и новые мо­ менты, связанные с эффектами несовпадения полюсов ( U T -эффекты) и темпе­ ратурными эффектами. В частности, важным эффектом несовпадения полюсов явилось, на наш взгляд, "выползание" вечернего края провала на дневную с то ­ рону и обусловленное этим значительное повышение электронной температуры в P -области и в протоносфере (ри с .5 б -г ). Заметим, что эти "горячие пятна", в отличие от полученных, например, в / 1 9 / , не обусловлены джоулевым нагре­ вом и не привязаны к областям наибольших значений электрического поля. С последними связаны "горячие пятна" в ионной температуре на высотах области F 1 (рис. 5 а ); эти повышения T j в наших работах невелики по сравнению с / 1 9 / и з -з а малости электрических полей, в F2-o6nacTH они практически не просматриваются и не влияют на формирование провала через убыстрение реак­ ции исчезновения ионов 0 +, Нами не учитывались процессы колебательного возбуждения молекул N 2 ; при их учете, возможно, дневной провал в критических частотах Р 2 -слоя углубился бы за счет высоких значений электронной температуры в нем и соот­ ветствующего повышения колебательной температуры молекул N 2 > способст­ вующего ускорению потерь ионов 0 + / 2 0 / . Включение в модель расчетов коле­ бательной температуры молекул N 2 является, таким образом, актуальной задачей. На средних и низких широтах доминируют электрические поля динамо-про- исхождения, определяемые циркуляцией термосферы на высотах динамо-области (рис.1 и 2а ) и, следовательно, моделью термосферы. Представленные результа­ ты показывают, что использование эмпирического распределения температуры из / 4 - 6 / для расчета циркуляции и электрических попей динамо-происхождения обусловливает в конечном итоге рассчитанную экваториальную аномалию F 2 — области, не очень хорошо согласующуюся с наблюдениями. Лучшую экваториаль­ ную аномалию дает самосогласованный расчет температуры термосферы, цирку­ ляции и электрических полей, но при этом пока не удалось получить удовлетво­ рительных средних по глобусу значений температуры термосферы и критических 72