Physics of auroral phenomena : proceedings of the 34th Annual seminar, Apatity, 01 - 04 March, 2011 / [ed.: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2011. - 231 с. : ил.

ПРИЧИНЫ НЕРЕГУЛЯРНОГО ПРОЯВЛЕНИЯ ЭФФЕКТА ПОЛУДЕННОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ (ПВ) ВО ВРЕМЯ ЯВЛЕНИЙ ППШ В.А. Ульев ( ААНИИ , СПб) vauliev@yandex.ru Аннотация. После мощных протонных солнечных вспышек на высоких геомагнитных широтах (в центре полярной шапки и в авроральной зоне) регистрируется аномальное поглощение типа «полярной шапки» (ППШ). В целом временная вариация ППШ повторяет вариацию потока протонов (ПП) с энергией около 10 МэВ. Однако на станциях авроральной зоны в часы, близкие к местному полудню, часто наблюдается спад поглощения, который называется эффектом полуденного восстановления (ПВ) / 1 /. Этот эффект регистрируется не в каждом явлении ППШ и не в каждый из дней ППШ. Целью данной работы является анализ основных факторов, влияющих на регулярность проявления ПВ. Физические основы проявления ПВ Эффект ПВ обусловлен наличием суточной вариации жёсткости геомагнитного обрезания (ЖГО) ионизующего спектра ПП на авроральных широтах. Эта вариация проявляется в том, что в ночные часы на противосолнечной стороне магнитосферы ЖГО равна 0, а в дневные часы на подсолнечной стороне магнитосферы - не равна 0. Поток протонов (ПП), вызывающий поглощение ППШ, можно условно разделить на ПП низких энергий в диапазоне Ер = 1-30 МэВ (ППЮ), который исключается («обрезается») из процесса ионизации на дневной стороне и ПП высоких энергий в диапазоне Ер = 30 - 100 МэВ (ППЮ), который не исключается («не обрезается») на дневной стороне. ПП„Э проникают на высоты верхней мезосферы (примерно h = 70 - 90 км) и обуславливают поглощение АПпю , а ППЮ- на высоты нижней мезосферы (примерно h = 50 - 70 км) и обуславливают поглощение АПпВэ • В ночные часы ЖГО равна 0, поэтому атмосферу на противосолнечной стороне магнитосферы ионизует весь ПП (ПП„Эи ППЮ) и поглощение в ночные часы равно Ан= АПпнэ + АПпю- В дневные часы на подсолнечной стороне ЖГО не равна 0, поэтому дневную атмосферу ионизует только ППЮ, а поглощение в дневные часы равно Ад= АППю. Амплитуда ПВ вычисляется по формуле: М = 1 - Ад/А„ = 1 - Аппвэ /( Аппнэ + АПпю) (1) Экспериментальные и расчётные данные В данном разделе анализируется влияние на амплитуду ПВ (М) изменения спектра ПП, уровня геомагнитной активности (ГА) и температуры мезосферы. Для анализа были рассмотрены экспериментальные значения амплитуды ПВ на ст. Диксон, зарегистрированные во время явлений ППШ с 1966 - 1998 г, а так же значения показателя степенного интегрального энергетического спектра ПП (у) и значения индекса ГА (Кр) в дни проявления ПВ. Расчётные значения амплитуды ПВ определялись с использованием численной модели явлений ППШ, разработанной в отделе геофизики ААНИИ / 1 ,6 / . Спектр потоков протонов (ПП). Иа рис. 1а представлены экспериментальные и расчётные значения амплитуды ПВ (черные точки и открытые треугольники соответственно) в зависимости от показателя степенного спектра ПП (у). Величины М определялись как средние в заданных интервалах значений у. Линии аппроксимации экспериментальных и расчётных данных показывают, что чем выше у (мягче спектр), тем больше амплитуда ПВ. Это обусловлено тем, что при мягком спектре относительное количество ППНЭ выше, а ППВЭниже, чем при жёстком. Поэтому при мягком спектре из процесса ионизации на дневной стороне исключается относительно больше частиц и поглощение на дневной стороне (Ад ) меньше, чем при жёстком (рис. 16). В результате амплитуда ПВ выше при мягком спектре, чем при жёстком / 2 /: ------- ППЮ\(ППНЭ\ ) ------ Аппнэ'](Аппвэ1) — АнТ(Ад.и — Л/ j Уровень геомагнитной активности (ГА). На рис. 2а представлены средние экспериментальные и расчётные значения амплитуды ПВ (М) на ст. Диксон (зачернённые и открытые кружки соответственно) в зависимости от индекса ГА (Кр). Величины М определялись как средние в заданных интервалах значений Кр. Видно, что при увеличении Кр (возрастании ГА) амплитуда ПВ уменьшается. На рис. 26 представлены значения суточной вариации ЖГО на ст. Диксон, полученные при траекторных расчётах для равноденственной даты (21 сентября) / 4, 7/. При высоком уровне ГА (Кр = 6) амплитуда суточной вариации ЖГО (Ьсвжг0 = 8 МэВ) значительно меньше, чем при низком (Ьсвжго = 22 МэВ). При малой амплитуде суточной вариации ЖГО (высокий уровень ГА) на дневной стороне из процесса ионизации исключается меньше частиц, а следовательно дневное поглощение (Ад) больше, чем при большой амплитуде суточной "Physics ofAuroral Phenomena ", Proc. XXXIVAnnual Seminar, Apatity, pp. 178 - 181 2011 © Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2011 Polar Geophysical Institute 178