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.

Ч ( © > -ЙГ- Fo c o s n Q- Q l ( £ ) относится к образованию ионов в однородной атмосфере на глубине £ . Для удобства расчетов необходимо перей ти к системе координат, в которой решается система, и учесть не однородность плотности атмосферы: N ( h ) Q j t h ) - - Q l ( £ ) ^ - - Q ( 5 ) ^ ^ . а 4 7 Приводимые ниже результаты получены при п = 0 , что соот ветствует изотропному питч-угловому распределению, и при энерге тическом спектре авроральных протонов ♦ W - j 3 © " ^ 0 с четырьмя различными значениями параметра J3 : 2 0 , 50, 1 0 0 и 3 7 9 (1/атм -см ). Величина 1/J3 является средним значением ос таточного пробега, с которым можно связать среднюю энергию про тонов Е во вторгающемся потоке. Выбранным значениям приблизи тельно соответствуют значения Е, равные 3 0 , 1 0 , 5 и 1 кэВ. В качестве начальных профилей искомых величин N и V мы берем решения уравнений ( 1 ) и ( 2 ) в стационарном случае при от сутствии дополнительного ионообразования, вызываемого потоками вторгающихся протонов и электронов, т.е. при = Q 2 = О- Затем "включается" поток вторгающихся протонов и прослеживается эволюция профилей N и V при задаваемом на h 1 0 0 0 км изменении во времени потока протонов P 0 ( t ) , пропорционально ко торому изменяется величина Q l . Такие расчеты выполнены для потоков протонов с различными указанными выше значениями пара метра J5 и различными P Q( t ) . На рисунке 1 для случая Е = 1 0 кэВ показан временной ход задаваемого на уровне 1 0 0 0 км потока протонов F 0 ( t ) , дости гающего значения 1 0 8 см _ 2 -с_ 1 , а также приведены профили N и V в указанные возле соответствующих кривых моменты времени. Видно, что максимальные отклонения от начальных значений профили N и V имеют в момент t = 1 0 мин, после чего поток начина ет "выключаться". На рисунке 2. приведены профили N и V в момент t 1 0 мин для потока Р 0 ( t ) , достигающего 10® см"2-с~1, при раз личных значениях Е, указанных возле соответствующих кривых. Точ ками показаны начальные профили N и V. На рисунке 3 приведены результаты для случая Е = 3 0 кэВ и P 0 ( t ) , достигающего 10® см~^-с~^. Из сравнения приведенных результатов видно, что потоки авро ральных протонов создают дополнительную ионизацию в нижней час ти ионосферы, причем на профилях N появляется второй макси мум между 1 0 0 и 2 0 0 км. Зысота его тем меньше, чем жестче протоны, а его значение тем больше, чем больше поток протонов на "границе" атмосферы. Между этим и главным максимумами иониза ции в F 2 -слое при потоках 1 0 ® см~^с~^- образуется "долина" на профиле N , которая менее выражена при больших значениях ^о* Возможны ситуации, когда значение в максимуме дополнительной 77