Математическое моделирование комплексных процессов / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Вычисл. центр ; [редкол.: В. С. Мингалев (отв. ред.) и др.]. - Апатиты : Кольский филиал АН СССР, 1982.

ряженных частиц и вмороженности магнитного поля в плазму. Такой подход, заключающийся в рассмотрении плазмы в магнитной силовой трубке, которая перемещается под действием электрических полей конвекции, был предложен в / 7 / и позволил получить ряд интересных результатов по пространственному распределению в полярной ионо сфере электронной концентрации / 8 - 1 1 / и концентрации положитель ных ионов отдельных сортов / 1 2 , гл.5 / . Однако эти результаты бы ли получены в предположении, что температуры заряженных частиц не рассчитывались путем решения уравнений теплопроводности, а з а давались. Это обстоятельство обусловлено математическими труднос тями решения уравнений теплопроводности заряженных частиц в по лярной ионосфере, а не обоснованностью пренебрежения влиянием температурного режима на распределение концентрации заряженных частиц. Наоборот, такое влияние должно быть очень большим вслед ствие сильной зависимости скорости протекания химических реакций и других процессов от температуры заряженных частиц. Авторам настоящей работы удалось разработать методику чис ленного решения системы уравнений переноса ионосферной плазмы. Наряду с уравнениями неразрывности и движения ионов эта система уравнений включает такжр и уравнения теплопроводности для ионов и электронов. Кроме того, выполнены расчеты по пространственному распределению как концентрации, так и температуры заряженных частиц в полярной ионосфере. Целью настоящей работы является из ложение постановки задачи и методики численного решения, а также описание полученных результатов по пространственному распределе нию температуры ионов и электронов в полярной ионосфере и обсуж дение влияния температурного режима полярной ионосферы на прост ранственное распределение одной из основных характеризующих со стояние ионосферной плазмы величин - концентрации заряженных частиц. Задача о расчете теплового режима конвектирующей высокоширотной ионосферной плазмы Известно, что в магнитосферной плазме выполняются условия "вмороженности" геомагнитного поля, критерием чего можно считать большую величину одного из безразмерных параметров плазмы - маг нитное число Рейнольдса R em / 1 3 / . По мере приближения к зем ной поверхности критерий "вмороженности" R e m » 1 ослабляется, величина R em уменьшается. Оценки показывают, что R em можно считать достаточно большим на высотах, превышающих 2 0 0 км / 7 / . Значит, в ионосферной плазме Р2-слоя , так же как и в выше лежащей магнитосферной плазме, осуществляется "вмороженность" геомагнитных силовых линий в плазму, под которой здесь подразу мевается только смесь заряженных частиц. Более точно эта ситуа ция может быть выражена следующим образом. В то время как плаз ма может свободно перемещаться вдоль силовых линий, ее движение в направлении, перпендикулярном магнитному полю, подразумевает такое движение силовых линий, при котором их поперечная скорость оказывается равной поперечной скорости плазмы. При этом все час тицы плазмы, первоначально находившиеся на магнитной силовой ли нии, продолжают оставаться на ней. 4