Мальцев, Ю. П. Лекции по магнитосферно-ионосферной физике / Мальцев Ю. П. ; под ред. В. Г. Пивоварова ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : КНЦ РАН, 1995. – 122 с.
поверхностная плотность тока равна 2 5 0 А/км ( Iijima e t a l., 1 9 8 4 ) , что дает полным ток 2 5 0 кА. При .В.2 = 7 нТп плотность тока возрастает вдвое. В зимней ионосфере ток зоны 3 незначителен. 2 .5 . Эквивалентные ионосферные токи По наземным магнитным наблюдениям невозможно восстановить реальную систему ионосферных и продольных токов. При анализе геомагнитных данных обычно ограничиваются построением чисто двумерных (без продольных токов) ионосферных токовых систем, не существующих в реальности, но способных обеспечить наблюдаемую картину наземных магнитных возмущений. Такие дву мерные токи называются эквивалентными токами. В высоких широтах он» свя заны с реальными токами следующим соотношением _ Г F j ds D ea ■= 0 - , (2 .2 8 ) г<\ J 2 $ Г г S где J - поверхностная плотность реального ионосферного тока; j - продоль ный ток, ? - радиус-вектор от продольного тока до точки наблюдения, инте грирование производится по площади ионосферы. Смысл формулы (2 .2 8 ) виден на рис. 2 .8 . Реальную токовую систему можно представить как сумму двух сис тем, одна из которых имеет те же продольные токи, что и реальная, но расте каются они по однородной изотропной поверхности (такая система дает под по верхностью нулевой магнитный эффект), другая полностью замкнута в ионосфе ре (ее магнитный эффект эквивалентен эффекту реальных токов). В освещенной Солнцем ионосфере проводимость можно считать в первом приближении однородной. Подставляя (2 .1 9 ) и (2 .2 4 ) в ( 2 .2 8 ), получаем для высоких широт (где о£ «е О, т.е. магнитное попе почти вертикально) £ Н [ ё и Ѵ<р] , (2 .2 9 ) где е„ - единичный вектор, направленный вниз. Таким образом, эквивалент ный ток в однородной ионосфере (при отсутствии движений нейтральной атмо сферы) равен холловскому току. Если проводимость ионосферы сильно неоднородна (например, ионосферный ток течет в виде узкой струи), то систему эквивалентных токов можно восста новить с помощью рис. 2.9. На рисунках 2 .1 0 - 2 .1 4 схематически показаны основные типы эквива лентных токовых систем (Трошичѳв, 1 9 8 6 ; Волков, 1 9 9 3 ). При южном направлении ММП ( < О) наблюдаются два варианта экви валентных токов. Один из них (DP2 ) имеет место в летнем полушарии в под готовительную фазу суббури (рис. 2 . 10а), другой ( ^ наблюдается обыч но в зимнем полушарии, а если в негнѳм, то при сильных высыпаниях в авро-
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz