Жеребцов Г.А. Физические процессы в полярной ионосфере. Москва, 1988.
зона высыпания связана с внешним плазменным споем, а граничащая с ней со стороны низких широт зона —с внутренним плазменным слоем. Высокоширотная зона совпадает с областью дискретных полярных сияний, и сами вторжения носят дискретный характер. В более низкоширотной зоне имеют место неструктурированные высыпания заряженных частиц, которые вызывают диффузные полярные сияния. Правда, в этой зоне, кро ме диффузных сияний (в вечернем секторе диффузной зоны), наблю даются в послеполуночные часы и дискретные структуры, такие, как дуги, полосы и пятна. В диффузной зоне характеристики потоков заряженных частиц зависят от местного времени: в ночные и утренние часы сияния вызываются электронами с энергией, большей утром, а в вечерней зоне наблюдаются интенсивные водородные сияния. Зона высыпания мягких частиц совпадает частично с зоной визуально наблюдаемых дискретных полярных сияний в овале полярных сияний, а частично включает в себя сияния полярной шапки. Аналогичное разделе ние на области жестких и мягких вторжений можно провести и в дневные часы. Энергетические спектры вторгающихся частиц в ’’жесткой” зоне соответ ствуют высыпаниям из плазменного слоя, а в ’’мягкой” зоне — высыпа ниям из входного слоя и плазменной мантии. Значительная часть зоны вторжения мягких частиц находится на замкнутых силовых линиях магнит ного поля. Это соответствует высыпанию из входного слоя. В высоких широтах в ионизацию атмосферы большой вклад вносят заряженные частицы (главным образом, электроны, энергетический вклад которых на порядок больше, чем от протонов) с энергиями порядка 0,1—100 кэВ, причем частицы с энергией £”=0,5 кэВ отдают свою энергию на высотах F -области, при 0,5 < £ ’<20кэВ - в ІГ-области и при£’>20кэВ - в D- области. Эти частицы сбрасываются в атмосферу из плазменного слоя магнитосферы в периоды суббурь либо проникают из переходной области между плазмопаузой в солнечном ветре через область пониженного маг нитного поля в районе дневного каспа. Физика и морфология высыпаний и связанных с ними ионосферных эффектов подробно рассмотрены в [5—12]. Вызываемые этими частицами возбуждение и ионизация частиц высо коширотной атмосферы ведут к целому комплексу таких явлений, как полярные сияния, изменения проводимости и соответствующих глобаль ных распределений электрических полей и токов и связанных с последни ми вариаций геомагнитного поля, локальный нагрев нейтральной атмосферы и обусловленные им глобальные движения нейтрального газа, такие, как ветры, внутренние гравитационные волны, диффузионная циркуляция, и связанные с ней изменения нейтрального состава. Высыпание частиц в авроральных зонах является первопричиной боль шинства ионосферных возмущений, в том числе и наблюдаемых в средних и низких широтах, так как именно высыпание частиц ответственно за гло бальные возмущения нейтральной атмосферы. В нагрев высокоширотной атмосферы в периоды суббурь, когда значи тельно усиливаются электрические поля, основной вклад вносят не сами потери энергии высыпающихся частиц, а джоулева диссипация аврораль ных токов, интенсивность которых определяется электрическим полем и
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz