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.

На высоте примерно 7 0 км электроны, а выше 1 4 0 км и ионы сильно замагничены, и поэтому івижение заряженных частиц выше 1 4 0 км является фактически дрейфом, т .е. заряженные члстт*цы дви жутся в направлении перпендикулярном как вектору магнитной индук ции В, так и вектору действующей на них внешней силы. Поскольку самой главной составляющей внешней силы является сила, обуслов ленная внешним электрическим лолем Е в , скорости дрейфа от дейст вия которого и для электронов и для ионов совпадают то поперечное движение заряженных частиц выше примерно 1 4 0 км происходит почти одинаково. Если концентрация заряженных частиц чли другие макроскопические характеристики плазмы не являются однородными в пространстве, то появляется еще одна причина, заставляющая поло жительные ионы и электроны двигаться вместе (амбилолявность дви жения): попе поляризации Еп , возникающее вследствие нарушения электронейтральности плазмы, к которому может привести движение положительных ионов и электронов с различающимися -коростями. Таким образом, движение ионосферно-магнитосферной плазмы можно представлять как суперпозицию двух движений: продольного перемеще ния плазмы, заключенной в магнитные силовые трубки с непроницае мыми боковыми стенками, и перемещения самих магнитных силовых трубок в поперечном направлении. При этом поперечная скорость магнитных силовых трубок совпадает с определяемой главным обра зом внешним электрическим полем Ев скоростью движения плазмы в поперечном направлении. Механизм генерации крупномасштабно^ электрического поля Ев нельзя в настоящее время считать полностью выясненным. Су ществуют различные точки зрения на его происхождение, но нет теории, которая бы позволяла рассчитывать его значения. Поэтому в своих расчетах мы будем полагать внешнее электрическое поле Ев задаваемой величиной, т .е. отнесем его к разряду управляющих параметров, и при этом будем исходить из известных к настоящему времени экспериментальных данных, на основе которых строятся мо дели крупномасштабных электрических полей в ионосфере. Накопленные сведения об электрических полях обнаруживают следующее / 1 4 / . Основную часть времени крупномасштабная струк тура электрических полей остается весьма схожей. В полярной шап ке электрическое поле направлено приблизительно от '-пенней сто роны к вечерней и обнаруживает значительную пространственную од нородность, сохраняющуюся даже во время возмущений. Величина его обычно 1 0 - 3 0 мВ /м , а во время возмущений j выпячивается в 1 . 5 - 2 раза. В авроральной зоне величина электрического поля пре вышает поле а шапке в 2 - 3 раза. Экваториальпегі вроральной зоны величина поля с расстоянием быстро убывает, '.мьшую часть времени силовые линии магнитного поля эквипотенциальны, а вектор Ев постоянен вдоль силовой линии и перпендикулярен «лектору В, т.е. Опишем теперь постановку задачи. Будем ля упрощения счи тать геомагнитный и географический полюсь, совпадающими и пре небрежем кривизной земной поверхности на расстояниях порядка ;;аз~ 5