Мизун Ю. Г. Физико-химические процессы в полярной ионосфере / Мизун Ю. Г. ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : Кольский филиал АН СССР, 1983.

и электроноввстационарном случае, когдавкачествеконцентрации заряженных,частицвних используется начальныйпрофиль N ^ z , t Q ). Системадвухобыкновенных дифференциальных уравненийдляопреде ленияT ^ z ,t ) иTe(z ,t 0 ) решалась методом установления, аза начальныезначения искомых функций бралась температуранейтрально гогаза. Нанижнейгранице z н = 100 км во всерассматриваемыемоменты временизадавалисьзначенияискомыхфункций, которыесчитались неизменнымииравными начальным. На верхней границе z& - 420 км во все рассматриваемые момен ты времени задавались значения производных от искомых функций. Таким образом, задача свелась к решению система трех нели нейных дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка при описанных начальных и граничных условияхотносительно неизвестных N; , Т;, Т„, зависящих от двух переменных. Длятого, чтобы, исследовать реакцию температуры заряженных частицвысокоширотной ионосферы на действие электрических нолей, получалисьрешениясистемы моделирующих уравнений при задаваемом меридиональномэлектрическом ноле Ex(t), изменяющемся во времени следующимобразом,. Считалось; что от момента 1' мин, до которого полеотсутствовало, до момента 2 мин Ех(ѣ) линейно возрастает до некоторойвеличиныЕ3* - „и остается в дальнейшем неизменным ирав- л ШШС ным этойвеличине. Расчетыпроводилисьприразличныхзначениях Е^ц^т 10 до 100 мВ/мдляусловийавроральнойзоны. Оказалось, что профили Т^ и Те претерпеваютрезкиеизменениявсамыепервые минуты после началадействияэлектрическогополя, авдальнейшем их изменения весьманезначительны. ПоэтомутепрофилиТ^ иТе, которые получаютсякмоменту6 глин, вполнеотражаютвозмущенное состояние, связанноесналичиемвозмущенногоэлектрическогополя. Результаты длядвухизрассчитанныхвариантовприведенына рис.41. Видно, чтоприполяхЕх~ 10 мВ/м температурыионов и электронов изменялисьнезначительно, прибольшихполяхизменения Т^ и Теоказываютсябольшими, иприЕ* = 100 мВ/мтемпература ионоввблизи200 кмповысиласьболее чемна4000К, причемнару шилосьобычное для средне- инизкоширотнойионосферыусловие Тп< Т^< Те, а повышениетемпературыэлектроновоказалосьне больше І000К. Причиной резкогоувеличениятемпературы ионов яв ляется действие фрикционного нагревания. Такимобразом, электри ческие поля порядка 100 мВ/м, благодаря механизмуфрикционного нагрева, значительно повышают температуру ионов из-за большого различия скорости движения, заряженных частиц и нейтрального газа. При расчете теплового режима высокоширотной ионосферы учет меха низма фрикционного нагревания обязателен, в отличие от среднеши ротной ионосферы, где обычно электрические ноля не превышают 10 мВ/м. 68