Успенский, М. В. Полярные сияния и рассеяние радиоволн / Успенский М. В., Старков Г. В. ; ред.: Л. С. Евлашин ; Акад. наук СССР, Кол. фил. им. С. М. Кирова, Поляр. геофиз. ин-т. – Ленинград : Наука, 1987. – 242 с.
имеющиеся в ионосферном эл ект родже т е . Пе р в он а ч а л ьн о они были р а з р а бо т а ны д ля объяс не ния неоднородност ей в э к в а т о р и альном £ - слое , а по зже нашли при ложени е к а в рор а л ьн ому электроджету . Теория неоднороднос тей двухпотоковой природы была ра з в ит а в ра бот ах [22, 25, 248] на основе ур авнения Н а в ь е— Стокса , учитывающе го д вижени е вя з ко го г а з а (жи д к о с ти ) , т. е. в т ак на зыва емом гидродинамиче ском приближении , а т а кж е Фарл е ем в [283], где исполь зовалось кине тическое приближение. Из этих теорий, я в л яющи х с я линейными и д опо лняющими друг друг а ра зными подходами, следует общий вывод, что пл а зма не с т а бильна для волн, ра с пр о с т р а н яющих с я в конусе с углом р а с к ры тия 0, где выполняе т ся условие u dc o s 0 > c x ( v li= v e—v,, с = \ k ( T e-\- + T i) m i] 1/2— ионно - акус тиче ская скорос ть, v e ,•— др ейфо вые с ко рости электронов и ионов) . Градиентно - дрейфов ая пл а зме нн а я не с т абильнос ть как я в л е ние была о бн а р уже н а в л а б о р а т о р ных эксперимент ах. Почти сра зу о к а з а лос ь найденным ионосферное проявление этой не с т а бильности в неоднороднос тях второго типа на эк ва торе [365, 383, 463] , которые об ла д ают умеренной фа з ов ой скоростью, примерно пропорциональной косинусу угла воз вышени я антенны р а д а р а . Не ст абильнос ть р а з в и в а л а с ь при наличии градиент а электронной плотности, который с о в п а д а л по знак у и на пр авл ению с ионосферным электрическим полем. Дв у хпот ок о ва я не с т абильность в отличие от градиен тно - дре й фовой о б я з а н а ньютоновским силам инерции ионов пла змы, ос ци л лирующи х в волновом электрическом поле. Р а з н а я природа сил, отве тс твенных з а эти неустойчивос ти, не меша е т объединить их общим дисперсионным ур авнением , как это было сделано в работ а х [287, 463 ]. Д о об суждени я общих дисперсионных уравнений и выводов линейной теории ра с смотрим гради ент но - дре йфов ую и д в ухпо т ок о вую неустойчивости, с тремясь д а т ь дос тупную каче ственную к а р тину (рис. 6.1) . Ра с смотрим прос т ейший одномерный случай. Электрическое поле на пр авл ено к с еверу вдоль оси х, ось у — к з ападу , ось z а н т ип ар а лл е л ьн а ма гнитной силовой линии и ориентирована вверх. В условиях а в р о р а л ь н о й обла сти £ э л е к троны з ама гничены, Qe^>v e. Тогда средне е на пра вл ени е дре йфа электронов буде т v = ( E X В ) / В 2, т. е. примерно пар а лл е ль но оси у. Пус ть исходное возмущение эл ект ронной плотности имеет х а ракт ер волн е хр / ( с о /— к у ) . Ра с смо т рим градие нтно - дре йфов ую неустойчивость пла змы ( верхняя ч а с т ь рис. 6. 1) , в ре зул ьт а т е которой обра зуют с я неоднороднос ти вт орого типа [219, 261] . Из - з а разной подвижнос ти эл ект ронов и ионов волноподобным во змущениям электронной плотности будут сопут с твова ть в о зму щения в электриче ском поле ( по л я р и з а ц и о нные электриче ские поля ) 6 Е. Эти поля па ра лл ель ны ( а н т и п а р а л л е л ь ны ) нап ра в л ению др ейфа электронов v e. Во змущенное эл ект рич е с кое поле б Е вызы- 146
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz