Комплексные исследования полярной ионосферы / [отв. ред. Ю. Г. Мизун] ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1987. – 184 с.

nt s l -- г 1 1// S, и h 0 - Л / \ ~т~ / fp ! л 4, / А / А V а 8 5 НарисункеI схематически изображеныпогонныеплотности (числочастиц, приходящихсяна единицудлинысиловойтрубки) ^ ( s J- h o h o b и энергичныхэлект­ ронов J>E( s ) вразличныемомен­ тывремени t. Началоотсчета расстоянияs вдольсиловойли­ ни принятонауровнеионосферы. Точкаsm-BepuniHa силовойли­ нии(геомагнитныйэкватор). Ионосферныеимагнитосферныеус- Рис.І. Образованиеквазиударнойволны ловияпредполагаютсясимметрич- разреженияприинжекциигорячихэлектронов, нымипосевернойиюжнойполу­ сферам. Плотностьхолодныхэле­ ктроновопределяетсярасхождениеммеждукривыми р і(s ) Hj3E(s) р е ( S) = /)i(s)-pE (s). При t ^ о,pe(s)=pi(8)=j3o(s) имеетсястационарноераспределениеэлект­ роновиионоввполетяжести. Еслисчитатьпитч-угловоераспределениеэнер­ гичныхчастицблизкимкизотропному, T o p E ( s ) максимальноприs=sm (pE(s)~ 1/s(s),гдев(з) - магнитноеполе), этоиподразумеваетсянарисунках Іа-в. Пока рE(sm ) < p o(sm ) квазинейтральностьподдерживается, восновном, за счетуменьшенияплотностихолодныхэлектронов (рис.Іа), тоестьпоявляется падениепотенциалавдольсиловойлиниил if ^т/е, благодарякоторомучасть холодныхэлектроновпокидаетмагнитосферу, перемещениеионовнаэтомэтапе незначительно, имыегонеучитываем. Послетого, какплотностьэнергичных частицвокрестностивершиныпревзойдетначальнуюплотностьхолодных(это имеетместопри s1< s < 3 m нарис.Іб), нижеточкиз1 образуетсяразряжение плазмы, потомучточастьионовизэтойобластидолжнапереместитьсякверши­ не. Мывидим, чтоквазинейтральностьвокрестностивершиныможетбытьуста­ новлена, еслинижняяграницаобластиразрежениярасположенаниже илисовпа­ даетсточкой s котораяопределяетсяуравнением j Р е p(S,t)dS ,(S)dS, ( 2 ) о о тоестьполногочислаионов, котороесодержалосьвневозмущеннойплазмев объемезо< s <з, достаточнодлякомпенсациизарядовэнергичныхэлектронов, содержащихсявтомжеобъемектекущемумоментувремени. Дифференцируя (2) яо t, можнополучитьскоростьдвиженияточки 5 а з 1 і ( 3 ) Сдругойстороны, нижняяграницаволныразреженияs2 движетсякЗемле соскоростьюионногозвука Са~ ѵТі и 32< 3 о’пока^Sol < C s- ^слихе *So* превзойдетсд,точерезнекотороевремяточкаSQ догонитточку s2, играница волныразреженияпойдеткЗемлесосверхзвуковойскоростью. Этоможетбыть толькоударнаяволна, какизображенонарис.Ів. Нижеволныплотностьионов лрактическиневозмущена, авышераспределениеплотностиионовдолжнопочти точноповторятьраспределениеплотностиэнергичныхэлектронов. Придвухтем- 69