Моделирование физических процессов в полярной ионосфере / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : Кольский филиал АН СССР, 1979. – 148 с.

исследование характеристик электронов, отраженных полярной ионосферой, началось сравнительно недавно и охватило пока диапазон энергий не ниже 1 кэВ / 4 ,5 ,6 / . Одна­ ко по мере исследования параметров высыпающихся электронов, продемонстрировав­ шего огромную роль малоэнергичных электронов (Е < 1 к эВ ) магнитосферного про­ исхождения в областях дневного каспа и полярной шапки, задачи переноса электро­ нов с энергиями, меньшими 1 кэВ , становятся-достаточно актуальными. Обратное рас­ сеяние малоэнергичных электронов (Е > 0.6 кэВ ) рассматривалось в работе / 7 / в рамках кинетического уравнения Больцмана, математические трудности при решении которого позволили рассчитать обратные потоки только в однокомпонентной среде при предположении изотропного закона упругого рассеяния. В данной работе исследование характеристик потоков обратно рассеянных эпект. ронов проводится на основе алгоритма Монте-Карло. Имитация каждого "индиви­ дуального" столкновения позволила корректно учесть вероятностный характер взаимодействия электронного пучка с атмосферой, сведя основные ошибки к уровню знаний элементарных характеристик упругих и неупругих столкновений. Модель среды. Используемый в расчетах алгоритм Монте-Карло требующий большого объема машинного счета, необходимого для получения достаточной с т а ти с ­ тической точности, диктует нам, в первую очередь, необходимость максимального упрощения физической модели среды при условии сохранения ее адекватности реаль­ ным условиям Проведенные оценки дают основание рассматривать пе­ ренос малоэнергичных электронов магнитосферного происхождения при следующих УСЛОВИЯХ: а) атмосфера представляет собой плоскую слоисто—однородную полубесконечную среду с вершиной h , = 1000 км, б) источник электронов расположен на высоте = 700 км, в) величина магнитного поля, нормального к поверхностям равной плотности с кривизной силовых линий, равной о и &^В = о, меняется по дипольному закону в точках взаимодействия, оставаясь постоянной на длине свободного пробега Отраже_ ние электронов за счет магнитного поля учитывается на основе первого адиабатичес. кого инварианта только на первой длине пробега. На рисунке 1 приведена схема выбранной модели, гд е правая система координат (X У , Z ) , в которой производилось прослеживание электронных "историй", помещена над поверхностью Земли (А' А 11) на расстоянии h Орты х", "у направлены параллель­ но А* А" , Z — нормален к А' А *, а магнитное поле В II Z . Поскольку состав полярной ионосферы исследован еще недостаточно хорошо, в расчетах будем использовать трехкомпонентный поглотитель, состоящий из нейтраль­ 114