Physics of auroral phenomena : proceedings of the 39th annual seminar, Apatity, 29 February-4 March, 2016 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2016. - 167 с. : ил., табл.

“Physics o f Auroral Phenomena". Proc. XXXIX Annual Sem inar. A patity, pp. 104-107. 2 0 1 6 © Polar Geophysical Institute, 2016 Polar Geophysical Institute УЧЕТ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН В СРЕДНЕШИРОТНОЙ ИОНОСФЕРЕ О.М. Бархатова1,2, Н.В. К осолапова2, Н .А . Бархатов2, Ю .А. Главацкий2 'Ф ГБОУ ВПО "Ниж егородский государст венный архит ект урно-ст роит ельный ун и вер сит ет " 2Ф ГБОУ ВПО "Ниж егородский государст венный педагогический уни вер сит ет им. К. М инин а " А н н о т а ц и я . Получены дисперсионные соотношения высокочастотной (ВЧ) и низкочастотной (НЧ) мод магнитогравитационных волн (МГВ) для приэкваториальной ионосферы при условии конечной проводимости и учете совместного влияния магнитного поля и силы тяжести. Определены характерные скорости распространения мод МГВ: для ВЧ моды они лежат в интервале 4700 - 550 м/с, для НЧ моды - в интервале 470-130 м/с. Для обеих мод скорости уменьшаются при приближении направления распространения к направлению геомагнитного поля. Также для всех направлений скорости снижаются с уменьшением длины волны. Таким образом, аналитически подтверждена возможность существования МГВ в приэкваториальной области ионосферы и их распространения со скоростями, заметно превышающими скорости акустико-гравитационных волн. Введение Изучение ионосферно-магнитосферных электромагнитных и плазменных возмущений, обусловленных гелиогеофизической активностью, является важным элементом диагностики околоземного пространства. Значительная часть волновых возмущений ионосферы обусловлена гравитационными волнами (ГВ), вызывающими изменения электронной концентрации ее слоев и регистрируемых как перемещающиеся ионосферные возмущения (ПИВ) [Носке et al., 1996]. Отмечено [Сорокин и Федорович , 1982; Бархатова и др., 2009; Бархатов и др., 2012], что при прохождении волн магнитогравитационного типа возмущения концентрации ионосферных слоев сопровождаются возмущениями геомагнитного поля. В ряде работ на основе экспериментальных данных подтверждается наличие связи между колебаниями концентрации ионосферных слоев и вариациями геомагнитного поля в периоды высокоэнергичных геофизических событий. В исследовании [Vorontsova et al., 2016] обнаружена модуляция ПЭС слоя F2 ионосферы геомагнитными пульсациями Рс 5 во время фазы восстановления сильной геомагнитной бури. Результаты [Бархатова и Косолапова, 2015] также свидетельствуют о наличии одновременных ионосферных и геомагнитных возмущений в периоды развития сильных землетрясений. В ряде работ, посвященных исследованию параметров ПИВ в ионосфере, зарегистрированы крупномасштабные неоднородности, скорости распространения которых заметно превышают известные скорости АГВ. Подобные случаи были отмечены в работах [Сергеенко и др., 2006, Liu et al.. 2011 ] в периоды развития землетрясений. Возможно, здесь имело место распространение быстрых МГВ, поскольку для распространения АГВ больших пространственных масштабов со скоростями свыше 1300 м/с, температура ионосферы является недостаточно высокой [Сорокин и Федорович, 1982]. Отмечаемая в работах тесная связь ионосферных и геомагнитных волновых возмущений требует при их анализе учета магнитного поля, что приводит к повышеннию скоростей переноса возмущений [Бархатов и др., 2012]. В данной работе получены и проанализированы дисперсионные соотношения для высокочастотной и низкочастотной ветвей МГВ в условиях приэкваториальной атмосферы, а также определены их характерные скорости переноса. На основе анализа резонансных кривых, сделан вывод о направлениях распространения волн с наименьшим затуханием. Дисперсионные соотношения для МГВ в приэкваториальной области атмосферы Анализ линеаризованной системы магнитогидродинамических уравнений в присутствии гравитации позволил получить дисперсионные выражения для ВЧ и НЧ мод распространяющихся МГВ в безразмерных переменных частоты W и волнового вектора К. w = a ) y J S ^ r K . t v ,- ( 4 в ! " н 0g H 0g На рис. 1 представлены дисперсионные кривые этих мод, вычисленные для азимутального угла tp = 0° при следующих параметрах среднеширотной ионосферы: Т = 685 К, у - 1.4 - показатель адиабаты, /? = 6.35-10‘3- отношение газокинетического давления к магнитному, Н = 2ТО6 см - высота однородной атмосферы. 1 0 4