Physics of auroral phenomena : proceedings of the 40th annual seminar, Apatity, 13-17 March, 2017 / [ed. board: N. V. Semenova, A. G. Yahnin]. - Апатиты : Издательство Кольского научного центра РАН, 2017. - 143 с. : ил., табл.
Структуры дисперсионных альвеновских волн в неоднородной плазме Как можно видеть из графиков поперечный масштаб структур вдоль оси х зависит не только от параметра ( 1?ЛеУ 12, в рассматриваемом случае 10 км, но и от значения п, с ростом п поперечный масштаб отдельных структур уменьшается. Для и=3 мы имеем дело практически с единичной структурой с масштабом 20 км, при и=30 появляется группа структур на масштабах -6 км. Рассмотрим применимость нашего приближения, т.е. насколько обоснованным является пренебрежение конвекцией. Полученное решение корректно только для высокочастотного случая, когда v« Т <<L%, где Lx- поперечный масштаб наших структур. Зададим vo=l км/с, для я=3, voF=3 км « 20 км, для n=30, voT=5 км, что уже сопоставимо с поперечным масштабом Ь%- в км. Таким образом, в низкочастотном приближении, когда Т>20 с, необходимо учитывать конвекцию магнитосферно-ионосферной плазмы. 5. Выводы Для высокочастотного приближения Г<20 с получено решение уравнения, описывающего распространение косых альвеновских волн в неоднородной (перпендикулярно магнитному полю) магнитосферной плазме, в области авроральной полости. Рассмотрена неоднородность только в одном направлении, в долготном, т.е. электромагнитные структуры вытянуты вдоль широты. Решение выражается через функции Эрмита Нп, где и - целое число. Два магнитосферных параметра определяют поперечный масштаб структур Lx - концентрация магнитосферной плазмы или Хе и полуширина ароральной полости La, L x =(L a ^ c )U2. Поперечный размер отдельных структур зависит также от числа п, с ростом п поперечный масштаб уменьшается. Полученное решение может быть использовано для описания ряда авроральных явлений, так в работе [Сафаргалеев и др., 2000] приведены наблюдения пульсирующих структур с периодом -10 с, состоящих из нескольких авроральных узких полос. Литература Волков М.А. Авроральная турбулентность ионосферной конвекции. Вестник МГТУ, Т. 19, № 1/2,2016, С. 222-226. Сафаргалеев В.В., Осипенко С.В., Васильев А.Н. Пространственно-периодические дугообразные формы в области пульсирующих сияний. Геомагнетизм и аэрономия, 2000, т.40, №6, с.38-45. Calvert, W., The auroral plasma cavity, Geophys. Res. Lett.,8, 919-921,1981Delory, G. Т., et al., FAST observations of electron distributionswithin AKR source regions, Geophys. Res. Lett.,25, 2069-2072, 1998. Chaston, C.C., C.W. Carlson, W.J. Peria, R.E. Ergun, and J.P. McFadden (1999), FAST observations of inertial Alfven waves in the dayside aurora, Geophys. Res. Lett., 26, 647-650, doi:10.1029/1998GL900246. Ergun, R.E., et al., FAST satellite wave observations in the AKR source region, Geophys. Res. Lett., 25, 2061- 2064,1998. Johnstone, A.D., and J.D. Winningham (1982), Satellite observations of suprathermal electron bursts, J. Geophys. Res., 87, 2321-2329. Lysak, R.L., and Y. Song (2003a), Kinetic theory of the Alfven wave acceleration o f auroral electrons, J. Geophys. Res., 108(A4), 8005, doi:10.1029/2002JA009406. doi:10.1029/JA087iA04p02321. McFadden, J.P., C.W. Carlson, and R. E. Ergun (1999), Microstructure of the auroral acceleration region as observed by FAST, J. Geophys. Res., 104, 14,453-14,480, doi:10.1029/1998JA900167. 45
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz