Лыткин В. Н. Об эволюции авроральных неоднородностей в Е-области ионосферы : препринт ПГИ-92-02-87 / В. Н. Лыткин ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. - Апатиты : Кольский научный центр РАН, 1992. - 10 с. : ил.
™ = (3) m = k V0c o ^ (4) R = Ro + b n n 7jp\ Ro = —— —— ; Ь = -я -*— ( 5 ) UHeUBi Выражения (3),(4) записаны в декартовой системе координат с векторами Ня и Е0, направленными вдоль осей Z,Y и векторам дрейфовом скорости V 0 - вдоль оси X. Здесь также использованы следующие обозначения: ip - угол между волновым векто ром к и плоскостью, нормальной к Но (ракурсный утол))Чэ - угол между проекцией к на плоскость Z=0 и осью X, V, - скорость ионного звука, щ и v. - частоты столкнове ний ионов и электронов с нейтралами, и в , м ыщ - ларморовские частоты электронов и ионов. 3. Подстановка (3),(4) в (2) привадит, как уже говорилось, к интегралу, не выра жавшемуся через элементарные функции. Поэтому в работах [6,7] закономерности поведения n (r ,t) исследовались асимптотическими и численными метопами Дрей фовая скорость Vo в них полагалась равной нулю (ft = 0), т.е. исследовался случай устойчивой плазмы с декрементом 7 (к) < 0. В этом случае условие малости (1) не на рушается при любых t и (2) справедливо во всем интервале времен от 0 до оо. Основ ные результаты работ [6,7] можно кратко сформулировать следующим образом. Еа высотах Е-области ионосферы, где электроны сильно замагничены ( шц , >> i/«), а ионы практически не замагничены (шщ « ц ), просесс диффузионного расплыва ния неоднородности идет так, будто ионные и электронные компоненты диффун дируют независимо друг от друга. Квазинейтральность при этом обеспечивается за счет притока заряженных частиц из окружающей плазмы. В ией образуются обширные области обеднения (Ап < 0) и суммарно возмущенная область оказыва ется значительно больше области самой неоднородности. Приближенно поведение п(г, t) можно представить в виде суперпозиции двух расплывающихся эллипсоидов - электронного и ионного [7]. Электронный эллипсоид быстро расплывается вдоль силовых линий магнитного поля и медленно в поперечных направлениях. Ионный эллипсоид расплывается так, будто магнитное поле отсутствует, т.е. равномерно во всех направлениях. Если дрейфовая скорость Vo отлична от нуля, но меньше V , (ft < кУ,), то у(к) по-прежнему отрицательно и процесс в целом протекает также. Отличие состоит лишь в том, что электронный эллипсоид движется вместе с холловским током Это приветит к расщеплению неоднородности на два сгустка, из которых ионный прак тически неподвижен, а электронный дрейфует со скоростью, близкой к V0. 4. Сказанное иллюстрирует рис.1. Он получен путем численного расчета ин теграла (2) при 7 (к) и ft(k) в форме (3),(4) и при S = = 0.5. Для 7 (к) н П(к), заданных в форме (3),(4) задача несколько упрашается т.к. в этом случае можно выполнить ошю интегрирование по | к | и свести трехкратный интеграл к двукрат- 4
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz