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.
гае = УГЖЕБГ _ ( з . ю ) s / 2р скорость звука", J - показатель адиабаты ( J" - 5/3 для изотропного одно атомного газа). Эффективное ускорение свободного падения (3 .9 ) направлено от центра кривизны силовой линии. Для типичных параметров магнитосферы ( Сд = 4 4 10О -1 0 0 0 км/с, R = 10 - 2 * 1 0 км) получаем » 0 . 5 - 1 0 0 км/с. С таким ускорением будет удаляться от Земли трубка, заполненная горячей плазмой и окруженная вакуумом, если не учитывать продольных и ионосферных токов (это можно делать на начальной стадии движения трубки). По мере увеличения скорости трубки большую роль начинает играть сила ионосферного торможения. В стационарном режиме трубка будет удаляться от Земли с постоянной скоростью. Вычислить эту скорость можно, объединив уравнения ( 2 .6 8 ) , ( 2 .2 4 ), (2 .1 9 ) и (2 .4 ) . Считая ионосферную проводимость горизонтально однородной, а магнитные силовые пинии в ионосфере вертикаль ными, имеем С ( ё в [? р 5ѵ }> « Х р VA<f, (3 .1 1 ) где все величины измеряются на уровне ионосферы. Напомним, что давление плазмы р , еспи оно изотропно, не меняется вдоль силовой линии. Полагаем, что поперек трубки оно также не меняется, а вне трубки скачком падает до нуля. Трубка с круговым сечением на уровне ионосферы считается достаточно малой, чтобы вектор V V был однороден. Направим его по оси X . Если магнитное попе дипольно, ось X направлена к полюсу, ось у - на вос ток. Уравнение (3 .1 1 ) можно при этом записать в вице 8р бѴ ' 87 Е ( 3 1 2 ) Ищем решение в цилиндрической системе координат г , Л , где Г - расстоя ние от центра трубки; Д - долгота, отсчитываемая от оси X. Поскольку давление р зависит только от if имеем .§Е т, SltlA. (3 .1 3 ) OJ d r Внутри и вне трубки потенциал удовлетворяет уравнению Лапласа ф “ О, решения которого имеют вид 70 <^(г «= а) = - Е^гзіпл ( г * а ) * ~ Е У “ 2s ln A , ( 3 . 14 )
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz