Physics of auroral phenomena : proceedings of the 36th Annual seminar, Apatity, 26 February – 01 March, 2013 / [ed. board: A. G. Yahnin, A. A. Mochalov]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2013. - 215 с. : ил., табл.

0 ПРОСТРАНСТВЕННОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ПЛОТНОСТИ ПРОДОЛЬНЫХ ТОКОВ В ИОНОСФЕРЕ ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЙ НА ЗЕМЛЕ И НА СПУТНИКАХ А.Д. Базаржапов1, В.М. Мишин1, У. Сухбаатар2, А.В. Моисеев3, Д.Ш. Ширапов4 1 Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск. Россия гИсследователъский центр астрономии и геофизики МАН, Улаан-Баатар, Монголия 3Институт космофизических исследований и аэрономии СО РАН, Якутск, Россия 4 Восточно-Сибирский государственный технологический университет, Улан-Удэ, Россия 1. Введение Продольные токи (ПТ), обеспечивающие электрическую связь в магнитосферно-ионосферной (М-И) системе, изучают на основе измерений на космических кораблях, in situ [e.g., Iijima and Potemra, 1976; 1978; Weimer, 2001; 2005; 2013; Papitashvili, 2001; 2002; Stauning et al., 2001; Christiansen et al., 2002; Lukianova and Christiansen, 2008], а также на глобальной сети наземных магнитометров, используя технику инверсии магнитограмм (ТИМ) [ Mishin et al., 1979; Levitin et al., 1982; Kamide et al., 1981; Richmond and Kamide, 1988; Kamide and Baumjohann, 1993; Mishin, 1990; 1991; 2001]. Первый способ - прямой, но он позволяет получить двумерную картину пространственного распределения плотности ПТ в ионосфере только после осреднения данных измерений за длительное время. Второй способ - косвенный, но он позволяет получить пространственные распределения в заданный момент времени. Преимущество первого подхода - в том, что он описывает регулярно существующую (стационарную) систему ПТ по измерениям in situ. Преимущество второго подхода - в том, что он обеспечивает информацию не об одной, а о сумме двух компонент пространственного распределения ПТ, регулярной и иррегулярной. Поэтому два подхода можно было бы рассматривать как дополняющие друг друга. Однако в публикациях о результатах двух подходов многие годы сохраняется важное противоречие. Измерения in situ говорят об отсутствии ПТ за пределами низкоширотной границы Зоны Ииджимы и Потемры R2, т.е. плотность ПТ jy порядка ошибок измерения. Такой вывод контрастирует с результатами подхода 2. Это противоречие можно трактовать по-разному. Можно думать, что косвенные измерения содержат ошибки и иррегулярная компонента, которую первый подход «не видит», действительно не существует ни внутри, ни снаружи R2. Возможна также интерпретация, согласно которой, наоборот, иррегулярный компонент существует и внутри и снаружи R2, но в рамках первого подхода он стирается осреднением во времени. Цель настоящей работы - выяснить, какая из двух названных интерпретаций ближе к истине. Полученные результаты свидетельствуют в пользу вывода, что вычисляемый только по наземным измерениям иррегулярный компонент ПТ реален, и во время возмущений более чем сопоставим по силе тока с регулярным компонентом внутри границы R2. За пределами границы R2 иррегулярный компонент наблюдается во время возмущений систематически и явно связан с усиленным Sq- полем, скорее чем с основными процессами суббурь и бурь. Отношение сигнал/шум в ПТ за пределами границы R2 предстоит выяснить. 2. Алгоритм Плотность ПТ вычисляется в рамках ПТ на основе измерений на Земле компонент 5Х, 5Y, 5Z магнитного поля В длиннопериодных вариаций. Здесь SXj=XrXql; 8Yj=Yr Yqi; 5Z,=Zr Zq,\ Xq, Yq, Zq - значение магнитного поля в спокойное время, используемое в качестве уровня отсчета поля суббури. Магнитное поле В потенциально, и его потенциал V(0, X) удовлетворяет уравнению Лапласа. Внешняя часть потенциала в сферических координатах представляется в виде / \П Г е( 0 ,А ) = л 2 £ Н Н ( £ ; COS тА + е; s in тЯ)Рпт (c o s 9) (1) п=\ т = 0 \ R) где 0, X геомагнитная коширота и местное магнитное время, Р™ (cos в) - присоединённые полиномы Лежандра, оптимальный спектр которых выбирается специальными методами [Мишин, 1976; Базаржапов и др., 1979]. Неизвестные коэффициенты правой части ряда (1) вычисляются на основе решения системы уравнений, следующих из (1) и уравнения В= - grad V (2) “Physics o f Auroral Phenomena", Proc. XXXVI Annual Seminar, Apatity, pp. 63 - 66, 2013 ©Kola Science Centre, Russian Academy of Science, 2013 Polar Geophysical Institute 63