Моделирование физико-химических процессов в полярной ионосфере / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : Кольский филиал АН СССР, 1986.

С.И.БУРЕНКОВ, А.Д.КАЗМИРОВ, М.АКОЕН, Д.В.ХАЗАНОВ Задание верхних граничных условий при моделировании полярной ионосферы Теснаясвязьмеждумагнитосфернымиявлениямиипроцессами, происходящи мивполярнойионосфере, требуетпримоделированиипараметровионосферной плазмыучитыватьвлияниекрупномасштабногоэлектрическогополямагнитосфер- нойконвекции. Включениеэтогополявуравнениямагнитнойгидродинамикипри водиткзначительномуусложнениюпоследних, таккакпоявляютсядрейфовыечле ны, описывающиедвижениеплазмыпоперексиловыхтрубокгеомагнитногополя, и приходитсярешатьтрехмернуюзадачу. Этутрудностьможнообойти, еслиосу ществитьпереходксистемеотсчета, связаннойсплазмой, движущейсявдоль траекториидрейфа. Притакомпереходеупрощаетсятакжеизаданиеверхних граничныхусловий (ВГУ). ВГУдляконцентрацииионовводородаН*.необходимыедлянахождениякон центрацииН*, определяютсяпотокомионовводороданаверхнейграницеионосфе рногоинтервалавысот (100-1500 км). Поток, всвоюочередь, связансвари ациейполногосодержанияионовН* вконвектирующейсиловойтрубке. Вработе /I/ аналитическирешалосьуравнениенепрерывности, описывающеераспределе ниезаряженныхчастицвплазмосфересучетомконвекции. Установлено, что концентрацияН* навершинесиловойтрубкименяетсяпозакону Вработе/2/ решениеаналогичнойзадачипроводилосьбезучетадвиженияионов Н* вдольсиловойтрубкииз-заизмененияе объема; полученазависимость Численныерасчетысрешениемсистемуравнений, интегрируемыхвдоль силовыхтрубоксучетомконвекции (рис.І), подтверждаютправильностьсоот ношения (I). Изрисунка2 видно, чтополученныйзаконхорошосогласуется сэкспериментальнымиданными. Сучетом (I) вработе/3/ показано, чтопоток ионовН* воснованиисиловойтрубкиопределяетсявыражением: где і) = 9/2; х - времявдольтраекторииконвективногодвижения; vQ - эффективныйобъемсиловойтрубки; I - магнитноенаклонение. Выражение (2) использовалосьзатемприрешенииуравнениянепрерывностидля концентрацииионовН*: ( I ) ( 3 ) ЗаменойпеременныхN-U* <f, где 7