Иванов В.Е. Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли. Апатиты, 2001.

Прохождение электронных и протонно-водородных пучков в атмосфере Земли 5.3.1.ВлияниемагнитногополяЗемлинаинтегральныехарактеристикипереноса авроральныхэлектронов Рассмотрим влияние геомагнитного поля на интегральные характеристики переноса авроральных электронов в атмосфере Земли. Представленные ниже результаты расчетов получены для моноэнергетических потоков электронов с двумя типами питч- углового распределения в источнике: мононаправленным с Ѳо=0 и изотропным в нижней полусфере. Источник электронов расположен на высоте 700 км. На рис.5.32 построены энергетические зависимости величины альбедо-потока. Из рисунка видно, что даже при Ѳ0—0 включение дипольного магнитного поля приводит к возрастанию Т е (Е0). При изотропном питч-угловом распределении в источнике наблюдается существенное увеличение величины альбедо-потока во всем диапазоне энергий. Кроме увеличения, для изотропного потока наблюдается и качественное изменение зависимости ТЕ от начальной энергии, проявившееся в менее крутом спадании альбедо-потока с ростом Е0 в случае учета дипольности геомагнитного поля. Это можно объяснить увеличением вклада в альбедо-поток электронов, имеющих питч-углы, близкие к 90°, часть которых начинает отражаться магнитным полем на первых длинах свободного пробега. Так как вероятность вылета из среды отраженного магнитным полем электрона пропорциональна длине свободного пробега, которая в свою очередь растет с увеличением энергии. Примеры высотного распределения W(h,Efl), рассчитанные для электронов с £о= 100,500 и 1000 эВ при наличии или отсутствии дипольного магнитного поля, представлены на рис.5.33. Из рисунка видно, что в диапазоне высот, где локализована основная часть выделившейся в атмосфере энергия электронов, включение магнитного поля не оказывает существенного влияния на W(h,E(j). Детально влияние магнитного поля на характер высотного распределения выделившейся энергии можно проиллюстрировать высотным распределением относительного отклонения, определенного как Д (5 .1« где WB(h,E0) и W(h,E0) - функции высотного распределения выделившейся в атмосфере энергии при наличии и отсутствии дипольного магнитного поля. Высотные профили Д (h,E0) приведены на рис.5.34. Анализ влияния дипольного магнитного поля на функции энерговыделения электронов в атмосфере Земли показал, что для мононаправленного потока это влияние незначительно (максимальное отличие в максимуме W(h,E0) не более 5%). Для изотропного потока эти отличия более существенны, но величина A(h,E0) практически не зависит от высоты и равна относительному отклонению величины альбедо-потока в случае учета дипольного магнитного поля от альбедо-потока в отсутствии поля. Таким образом, можно сделать вывод, что для решения задач ионосферной физики можно использовать функцию диссипации, полученную в разделе 5.1.3. .Функция высотного распределения выделившейся в атмосфере энергии потока электронов в этом случае будет описываться выражением: где T eb (E q ) - величина альбедо-потока, рассчитанная при учете дипольного магнитного поля Земли. (5.19) 141