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.

вать увеличением вязкости с высотой. Отличие в граничных условиях при пренебре­ жении вязкостью сказы вается только на расстоянии в одну шкалу высот от верхней границы. Результаты решения уравнений движения ионов и нейтралов показаны на рис. 13. Скорости нормированы к величине 800 м /с . Система координат правая. Ось х направ. лена в антисолнечном направлении, ось z — вертикально вверх, электрическое по­ ле направлено по оси у. Из рис. 13а,б видно первоначальное движение ионов в на­ правлении тока Педерсена. Это движение ионов, эквивалентное электрическому то ку, запасает энергию, необходимую для резкого ускорения нейтрального га за в области F и верхней части области Е . По мере то го , как нейтралы ускоряются и скорость их достигает скорости ионов на больших вы сотах, ток Педерсена быстро з а т у х а е т. Составляющая скорости нейтралов вдоль оси у до сти га ет максимума много позже, чем у—компонента скорости ионов, и з а туха е т очень медленно. Более поздний мак­ симум скорости нейтралов и медленный спад величины скорости вызваны действи­ ем вязкости по мере то го , как у—компонента момента передается вверх от области Е , где поддерживается большой ток Педерсена. В результате происходит вращение направления скорости ветра. На рисунке 13 в, г показано изменение х—компоненты скоростей ионов и нейтра­ лов. Видно, что от высоты 155 км до максимума слоя х—компонента скорости нейтралов почти следует кривой, которая может быть описана формулой V = Ѵ0 ( ] - вН (9 ) Это обусловлено тем , что на этих высотах основной силой, действующей на нейт­ ральный г а з , является сила ионного торможения. Выше максимума слоя F 0 скорое— L ти почти постоянны с высотой, крсмотря на то , что член ионного торможения здесь становится малым. Это компенсируется действием вязкости на этих вы сотах. Ниже 155 км член ионного торможения является наибольшим в уравнении дви­ жения, но действием вязкости также нельзя пренебрегать, х —компонента скорости нейтралов растет быстрее, чем в случае действия только ионного торможения. Анализ решений, полученных при различных величинах вязкости, показал, что вязкость может очень эффективно передавать движение вниз в пределах одной шка­ пы высот и являться важной при движении ионно—нейтрального га за как на малых, так и на больших вы сотах. Из значения скоростей, показанных на рис. 1 3 а ,в , можнс вывести вращение направления скорогти ветра с высотой. На большой высоте ветер направлен в антисолнечном направлении, но с уменьшением высоты скорость ветра постепенно поворачивается к направлению утро—вечер. Это объясняется тем , что ионы на больших высотах должны дви гаться в направлении Е х В , а на малых вы­ со тах в направлении Е . Учет действия вязкости приводит к том у, что вращение

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz