Морфология и физика полярных сияний / Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1988. – 117 с.

оо I т(.9, z ) - R ( 1 )j [ oC (.Z ) t + ( z )] t'11) clt, 0 r „ P ( Z ) . Посколькусистемауравнений (I) содержитнетолькоалементарныа функ­ циитипа1п,ехр,но иинтегралы,топоказатьматематическистрогооднознач­ ностьрешенияданнойзадатаоказалосьтрудным. Поэтому, хотяивнесколько грубомприближении, новсежепопытаемсявозможностьоднозначногоиустой­ чивогорешенияпоказать, исходяизфизическихпредпосылок, атакжепутемпо­ лучениянаборатеоретическихоканограммисравненияпоследнихсэксперимен­ тальнымивинтересующихнасслучаях. Посколькуполосапервойотрицательнойсистемы N \ возникаетврезуль­ татеионизациимолекулярногоазотаприсоударенииоэнергичнымиэлектронами, товысотныйпрофильионизации N 2 совпадаетсвысотнымпрофилемсветимости полос1 N & N 2 .Этисовпаденияподтверждаются многочисленнымиэкспериментами, проведеннымикаквлабораториипоизмерениюпоперечныхсеченийвозбужденияи ионизацииN2/3-II/, такипоизмерениямвысотныхпрофилейсветимостиииони­ зацииNg /12-15/. Поэтомунамидляаппроксимациивысотногопрофилясветимос­ ти1NG-N 2 выбранафункцияионизации, полученнаяаналитическивработе/16/. Выбраннаяфункция описываетсявыражением(4). Горизонтальныйпрофильсвети­ мостидугиаппроксимируетсягауссоидой. Следуетзаметить, чтоизфизическихсоображенийдляданноймоделиприня­ то, чтовсепараметрыдуги, кромеx Q , положительны. Причемнекоторыеизменя­ ютсявдовольноузкоминтервале. Например, изэкспериментовустановлено, что высотанижнегокраядугдляполооы in & n £можетбытьот90 до140 км, ширина спокойныхдугвбольшинствеслучаевпорядкадесяткакилометров. Вэтомслу­ чаевертикальныеразмерыдугинамногобольше, чемгоризонтальные, ипоэтому регистрируютсяразличныесканограммыдлястанций, находящихсяподсияниеми нанекоторомудаленииотнего. Сцельюисследованияповедениясканограммвзависимостиотпараметров дугпроведенымодельныерасчетыдлятрехзначенийвертикальнойпротяженности дуг: Н- 30 , 50, 100 км,ширинааравна7, 15, 40 км. Все комбинации па­ раметровдугпросчитаныприследующемрасположениисиянийотносительнопер­ войстанциинаблюдения (рисЛ): I - (-200) км, 2 - (-100) км, 3 - 1 0 км, 4 - ТООкм, 5 - 200 км, 6 - 300 км. Штриховымилиниямиобозначенысканограм­ мы, вычисленныедлядугсширинойа, = 7 км, толстыминепрерывнымилиния­ ми- а 2 = 15 кмитонкиминепрерывнымилиниями- аэ = 40 км. Сканограммы длявторойстанциинаблюденияприведенынарис.16. Этимоделирассчитаны припостояннойвысотенижнегокраядугh Q= 105 кмивертикальнойпротяженно­ стиН= 50 юл. КаквидноизрисЛ, приуширениидугувеличиваетсякакмакси­ муминтенсивности, такиинтегрированиепоуглуповерхностной яркости, т.е. получаютсясхожиесканограммы. Нарисунке2 показанысканограммыпервой (а) ивторой(б) станцийна­ блюдения, вычисленныепритрехзначенияхвертикальнойпротяженности: Hj= 100 км (тонкаянепрерывнаялиния), Н2=50 км (толстаянепрерывнаякривая) и дляHj=30 км (штриховыелинии) припостоянныхзначенияхвысотынижнегокрая 101