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.
Н.В. Семенова и др. ветра. При увеличении динамического давления вероятность наблюдения протонных высыпаний растет при любой геомагнитной активности. Что касается зависимости от АЕ индекса, то для любого уровня динамического давления при 100 <АЕ<300 нТл вероятность наблюдения высыпаний протонов на дневной стороне больше чем при АЕ<100 нТл, но при дальнейшем росте геомагнитной активности она уменьшается. Обсуждение Глобальная картина высыпаний протонов, как и зависимость от динамического давления солнечного ветра, находится в согласии с данными о распределении ЭМИЦ волн в магнитосфере. В то же время, зависимость от индексов геомагнитной активности несколько отличается от той, что получена для ЭМИЦ волн. Действительно, в работе [Usanova et al., 2012; рис. 8] показано, что вероятность наблюдений ЭМИЦ волн монотонно увеличивается с ростом АЕ индекса. Наш результат показывает, что при умеренной геомагнитной активности аналогичная зависимость существует и для высыпаний энергичных протонов, но дальнейший рост активности приводит к уменьшению вероятности наблюдения высыпаний на дневной стороне и к сокращению пространственных размеров области с повышенной вероятностью протонных высыпаний. Рисунок 2. Плотность вероятности распределения АЕ-индекса для интервала июль-декабрь 2005 г. (пунктирная линия) и для интервала май 2007 г. - декабрь 2011 г. (сплошная линия). АЕ-индекс, нТл Уменьшение вероятности наблюдений высыпаний протонов на дневной стороне при большой геомагнитной активности согласуется с наблюдениями дневных высыпаний протонов в анизотропной зоне во время большой геомагнитной бури ноября 2003 г. Было показано [Яхнина иЯхнин, 2014, рис. 2], что во время максимума геомагнитного возмущения число событий высыпаний протонов на дневной стороне резко упало по сравнению с интервалом перед бурей и фазой восстановления бури. Это интерпретировалось как результат инжекций частиц из хвоста во внутреннюю магнитосферу, которые уменьшают радиальный градиент потоков энергичных протонов на ночной стороне. В свою очередь это приводит к уменьшению поперечной анизотропии на дневной стороне (см. рис. 7 и обсуждение в разделе 4.1.3 в работе [Wang et al., 2012]) и, как следствие, к уменьшению инкремента ИЦ неустойчивости, амплитуды ЭМИЦ волн и коэффициента питч- угловой диффузии протонов. С другой стороны, инжекции на ночной стороне увеличивают поток частиц (протонов), которые дрейфуют на дневную сторону. Рост потока должен приводить к росту инкремента ИЦ неустойчивости (при наличии поперечной анизотропии) [Сагдеев, Шафранов, 1960; Kennel and Petschek, 1966]. Таким образом, инжекции на ночной стороне приводят к двум «конкурирующим» процессам, оказывающим противоположное влияние на инкремент ИЦ неустойчивости. По-видимому, умеренная геомагнитная активность не приводит к существенному выравниванию радиального распределения потока на ночной стороне и, соответственно, к уменьшению поперечной анизотропии на дневной стороне. Инкремент ИЦ неустойчивости растет за счет увеличения потока протонов. При больших возмущениях, радиальный градиент потока протонов на ночной стороне уменьшается, что приводит к уменьшению поперечной анизотропии на дневной стороне и к уменьшению инкремента ИЦ неустойчивости. Чтобы ответить на вопрос, в чем причина расхождений результата данной работы с результатом работы [Usanova et al., 2012], мы рассмотрели различия в геомагнитной активности для интервалов наблюдений, использованных в этих работах. На рис. 2 приведено сравнение нормализованных распределений АЕ индекса для интервала 2007-2011 гг. [ Usanova et al., 2012] и для интервала июль-декабрь 2005 г. (данная работа). Видно, 48
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz