Распространение радиоволн в авроральной ионосфере : сборник научных трудов / под ред. Н. А. Горохова ; Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 1992.

В.Н.Кривипев, В.С.Мингалев, Г.И.Мингапева О РОЛИ АВРОРАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ И ПРОТОНОВ В ФОРМИРОВАНИИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ОБЛАСТИ F ЗИМНЕЙ ПОЛЯРНОЙ ИОНОСФЕРЫ На характер распространения коротких радиоволн в полярной ионосфере существенное влияние оказывают крупномасштабные неоднородные образования, обусловленные высыпаниями в высокоширотную ионосферу из магнитосферы авроральных электронов и протонов. Сами крупномасштабные неоднородные об разования в пространственном распределении параметров ионосферной плазмы зависят от местоположения зон высыпаний авроральных частиц, от интенсивно сти и спектров высыпающихся частиц, а также от того состояния высокоширот ной ионосферы, на фоне которого высыпающиеся электроны и протоны формиру ют крупномасштабные неоднородности. Количественно оценить роль авроральных частиц в формировании особенностей пространственного строения высокоширот ной ионосферы позволяет метод математического моделирования. За последние годы этот вопрос уже исследовался в ряде работ /1-3/. В частности, влияние конфигурации зон высыпания авроральных электронов и протонов на пространст венную структуру зимней полярной ионосферы при магнитоспокойных условиях исследовано в работе /3/, а влияние авроральных электронов при двух уровнях магнитной активности, а именно Кр = О и Кр = 4, исследовано в работе /2/. Ясно, что и высыпающиеся протоны должны оказывать неодинаковое влияние на пространственное строение высокоширотной ионосферы при разных уровнях магнитной активности. Настоящая работа посвящена исследованию методом математического моде лирования влияния мягких авроральных электронов и протонов на формирование пространственной структуры области F зимней полярной ионосферы при по вышенной магнитной активности. При этом наряду с результатами расчетов при разнесенных зонах вторжения мягких авроральных частиц анализируются результаты расчетов при замкнутых непрерывных зонах высыпания авроральных электронов и протонов. Мы применяем математическую модель конвектирующей полярной ионосфе ры с учетом теплового режима плазмы, а также высыпаний авроральных частиц /4,5/. Эта модель основана на численном решении системы уравнений переноса, состоящей из уравнений неразрывности, движения и теплопроводности электро нов. Неизвестные функции отыскиваются в пределах расстояний 10 0 -7 0 0 км от земной поверхности вдоль магнитных силовых пиний в пространственно трех мерной приполюсной области. Расчеты проводились для условий зимы (15 янва ря) и низкой солнечной активности (F Ю .7 = 7 0 ) с использованием модели электрического поля А из работы /6/. Нами рассмотрены два варианта задания конфигурации зон высыпания ав- роральных частиц. В первом задаются две разнесенные зоны высыпаний, лежа щие в районе каспа на дневной стороне и в авроральной зоне на ночной сторо не. Во втором варианте задается одна непрерывная замкнутая овальная зона высыпаний, расположенная ацентрично относительно магнитного полюса. В обо их вариантах экваториальные границы зон высыпания в ночном секторе соответ ствуют границе диффузных высыпаний при повышенной магнитной активности, а именно Кр = 4, согласно /7/. 23