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.

гдеВ 0 - напряженностьмагнитногополянаэкваторе; L - параметрМак-Илвейна. ПотенциалыФси выраженывкиловольтах. Уравнение (2) определяетфункцию Стоксаискоростьдвиженияавроральныхчастицприпомощиформул: Такимобразом,уравнения (3), (4) являютсяосновнымидлямоделейтраекторий. Решениеуравнений(3),(4) производитсяметодомпоискаминимальногозначения градиентафункциитокаСтоксавнаправлениидвижениячастиц. Первымэтапомрасчетатраекторииявляетсявыборначальныхточекотдельно длязамкнутыхтраекторийиалинииутро-вечеридляразомкнутыхнаокружности l=I 8 в секторе вечер-полночь-утро. Выборначальныхточекпроизводитсянаос новеанализафункциитока f , соответствующейобойденномупотенциалудвижения Фг , врезультатекоторогоопределяютсяобластизамкнутыхиразомкнутыхтра екторий ивыделяютсяособыеточки. СтруктурасуммарнойфункциитокаСтокса, всвоюочередь, определяетсязначениямиуправляющихпараметровмоделейоснов ныхтиповконвекции/6,7/. Вкачествеуправляющихпараметроввэтихмоделяхпопользованы: I - ам плитудаплотностипродольныхтоковпервойзоны, f - отношениеамплитудпро дольныхтоковвторойипервой зон ( у = Іа/Ір). Примоделированиитраекторий частицвкачествеуправляющегопараметравводитсятакжеэнергиячастицвоб ластигеостационарныхорбитё, связаннаясначальнойэнергиейeQ , соотноше ниемё= £q (ь/ 6 .6)3, гдеl - значениепараметраМак-Илвейнавобластиияжек- щш, т.е. вначальнойточкетраектории. Рольвыбранныхтрехуправляющихпараметровразлична. Прификсированных Ір и ё параметр f определяеттипконвекции, т.е. структурупотенциалаФс. ПараметрІрНрификсированныхр ё определяетскачокпотенциалаФсчерезпо лярнуюшапку. Вариациипараметра £ вусловияхIp=const, j-=oonst изменяютсо отношениямеждусоставляющимискоростидрейфачастиц: конвективно-коротацион- ной (Фс+ ^ ) иградиентной(Фв). Интегральныепроводимостиионосферывданной моделификсированы, ивзонеповышеннойпроводимости Ен= 12, Ёр= 4 см прифоновой Ец= 4 и Ср = 2 см. Отметим, чтопризначенияхпараметра f > I используемыев (2),(3) моде липотенциалаФссоответствуютконвекциимагнитосфернойплазмы, направленной кСолнцунадполярнойшапкой. Описаннаявышемодельпозволяетмоделировать траекторииавроральныхчастицприположительномнаправлениив^-комионенты Результатымоделирования. Дляэнергииавроральныхчастиц £•£ 0.7 кэВ электрическийдрейфпреобладаетнаддругимивидамидрейфа, итраекториичас тицпрактическисовпадаютсэквипотенциалямиФ= Фс+Фй /7,8/. Поэтомухарак терныеособенноститраекторийрассмотримдляэнергийчастиц1-5 кэВ. Нари сункеІа,б представленытраекторииэлектроновипротоновсэнергией5 кэВдля Y = 0 . 6 , т.е. ситуации, когданарядусзамкнутойввысокихширотахсистемой Хеппнера/9/ возможночастичноезамыканиеоколополюсныхлинийконвекциичерез средниешироты/ 6 /. Вэтомслучаенарядускоротационнойзамкнутойсистемой движений, дляэлектронов (рис.Іа) существеннобольшейпоразмерам, чемдля протонов (рис.Ів), вбольшейчастимагнитосферыреализуютсянезамкнутые системытраекторийпереносачастицплазменногослоячерезмагнитосферу. ( 3 ) (4) МЫЛ. 4