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.

Моделирование потока вектора Пойтинга над дугой сияния Е Ехех+Еоуеу, ец,-единичные вектора, направленные вдоль осей х н у, q= Хр(Ех2+Е0у2). (5) Поток электромагнитной энергии: Р=[Е><Н], Напряженность магнитного поля Н определяется магнитным полем продольного тока j z и полем ионосферного тока I. В случае однородной ионосферы магнитные поля, создаваемые продольным током и током Педерсена 1р одинаковы над токовым слоем (ионосфера) и одинаковы по величине, но противоположны по направлению под ним. Результирующее магнитное поле токов j z и 1р ниже ионосферы будет равно нулю. Напряженность магнитного поля над ионосферой тогда можно записать следующим образом: H=[ez,Ip+Ih/2], С учетом этого выражение для Р примет следующий вид: Р= Sp(Ex2+Eoy2)ez, это выражение совпадает с удельными потерями электромагнитной энергии в ионосфере для q (5). Перепишем выражение для Р несколько другим образом: Р=Рху+Рух, (6) 5 -5 ( 0.5 0 -0.5 20 10 I х*75 km Рис. 2 (а) модельное распределение продольного тока над дугой сияния, (Ь) расчетное распределение интегральной концентрации N над дугой сияния в разные моменты времени, характерное время установления стационарного решения 100 с, (с) расчетные значения электрического поля поперек дуги сияния в разные моменты времени, (d) удельные джоулевые потери q над дугой сияния, (е) составляющие вектора Пойтинга над дугой сияния, Рху-с поперечной поляризацией электрического поля, Рух- с продольной поляризацией электрического поля. Каждое слагаемое Рху и Рух в (6) представляет собой плотность потока электромагнитной энергии с определенной поляризацией электрического и магнитного полей. Рху -плотность потока, в котором электрическое поле направлено поперек дуги. Р ^ - поток с электрическим полем, направленным вдоль дуги. На pnc.2(d,e) приведены рассчитанные значения q, Рху и Р ^ над дугой сияния. В рассматриваемом случае 69 Pxy=ExHyez=(SpEx2-ShE0yEx/2)ez Рху=-Еоу Hxez=(ZpE0y2+IhE0yEx/2)ez jz(A/km2) 0.2 0.4 0.6 Ex*10'2(V/m) 0.8 1 *» =200 s : \t= 1 0 s / \t= 2 0 s v / j - V ........... / 0.2 0.4 0.6 0.8 Pxy,Pyx,(mW/nf) ___ \ . 4 ------- — _______ y S 0.2 0.4 0.6 0.8 (7) ( 8 ) Ni*1016(m"3) х*75 km