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.

исследованияхвлиянияэлектрическогополямагнитосферногопроисхожденияна крупномасштабнуюструктурутермосферынеобходимоописаниеосновншсфизико химическихпроцессоввтрехмерномприближении. Этообусловлено, во-первых, спецификойисточниковнагреваниятермосферы (джоулевнагревв высокоширот нойобластиимаксимумнагреваниязасчетпоглощенияУФИСолнцананизких широтах). Во-вторых, всятермосферапредставляетсобойединуюфизическую систему, вкоторойподдействиемпоступающейэнергиипроисходяткрупномасш табныедвижения, вызывающиеперераспределениечастиц, энергиииимпульса. Наосновематематическогомоделированияпопытаемсяпонятьиоценить рольвеличиныэлектрическогополямагнитосферногопроисхождениявформирова ниипланетарныхособенностейтермосферы. Этазадачаимеетдвааспекта. Пер выйзаключаетсявтом, чтобыпонятьформированиеквазистационарногосостоя ниятермосферыприразличныхзначенияхэлектрическогомагнитосферногополя. Второйаспекткасаетсяисследованияпереходных (нестационарных) процессов втермосфереиионосфереприизмененииполя. Нашаработапосвященаисследо ваниюпервогоаспекта. Воспользуемсямодельютермосферы/I/, котораяпоструктуреивозможнос тямудовлетворяеттребованиямпроводимогоисследования. Причисленныхрасче тахиспользоваласьмодельэлектрическогополя/2/ придвухзначенияхЕѳ , соответственно, 23 и55 мВ/м. Состояниетермосферыпри23 мВ/мпримемза фоновое (спокойныеусловия), апри55 мВ/м - возмущенныеусловия. Потоксол нечногокоротковолновогоизлучения, схемамикропроцесссв, определяющихско ростьнагреваниятермосферы, ивысотныйпрофилькоэффициентатурбулентной диффузииприняты.по/3/. Значениекоэффициентатурбулентнойдиффузии примемзависящимоткоширотыѲ: Крщ= 8 -І 06 (І.+ 2 .-аіп2®) см 2 с_І. Этазависимостьподбираласьэмпирическиизусловийсогласованиямодель ныхрасчетовсэкспериментальнымиданнымипопланетарномураспределениюсос таваитемпературывобластиизотермии. Модельэлектроннойконцентрациивы бранааналогично/4/, сучетомнизкихисреднихширот. Расчетыпроводились дляравноденственныхусловийприуровнесолнечнойактивности* 10 . 7=200 все верномполушарии. Посколькуувеличениеэлектрическогополяпреждевсегопроявляетсяввиде дополнительноготепловогоисточника, торассмотримсначалатепловойрежим. Нарисунке I приведенысуточные (а) иширотные (б) изменениятемпературы нейтральногогазаТп дляспокойного (сплошнаякривая) ивозмущенного (штри ховая) состояниятермосферы. Видно, что впериодвозмущениярезковозрастаетТп нашироте -70°К. Этообъясняется преждевсегоширотнымивариациямиэлект рическогополя, котороедостигаетмакси мальногозначениявэтойобласти/ 2 /. От- Рис.І. Суточные (а) иширотные (б) изменениятемпературынейтральногогаза , , , , j.v , Тп дляспокойного (сплошнаякривая) и о 4 8 a # гогі до то so эо ю возмущенного (штриховая) состояниятермо 40