Жеребцов Г.А. Физические процессы в полярной ионосфере. Москва, 1988.

нения неразрывности, движения и энергии. Решения находились вдоль линий конвекции. В отличие от [45] учитывалось не только меридиональ­ ное электрическое поле, но и зональное. Последнее вызывает вертикаль­ ные дрейфы со скоростью Wd = - ( с Е у / В ) co s/, — напряженность электрического поля, направленного на запад; с — скорость света; В —магнитная индукция; / —угол магнитного наклоне­ ния. Скорость Wd считается положительной, если она направлена вверх. Возможные изменения нейтрального состава в модели не учитывались, использовалась модель [49]. Профили электронной температуры были взяты из измерений [50]. Прежде чем рассматривать результаты проведенных расчетов, заметим, что они в принципе зависят от многих физических факторов: модели нейтральной атмосферы, теплового режима, потоков заряженных частиц и др. В этом мы убедимся при анализе результатов моделирования поляр­ ной ионосферы, изложенных в последующих главах. А в данной главе мы хотим понять и проиллюстрировать, какую роль играют определенные фи­ зические процессы в формировании и поведении полярной ионосферы. Поэтому результаты работы [48] рассматриваются здесь с той точки зре­ ния, чтобы показать, как влияют электрические поля на ночную ионосферу (электронную и ионные концентрации). Расчеты проводились таким образом, что в некоторый начальный момент времени t =0, который соответствовал выходу данного объема ионизации из дневных условий, отключалось действие источника ионизации. Затем можно было проследить изменение высотного профиля концентрации электронов и ионов 0 + , NO+, 0 +2 в различные моменты времени (через 1, 2, 3 ,4 , 5 и 6 ч). Это показано на рис. 5.5 [48]. Расчетные профили, полу­ ченные при отсутствии электрического поля, можно сравнить с профилями, полученными при включении электрического поля магнитосферной конвек­ ции ( с меридиональной и зональной состаляющими). Результаты рас­ четов показаны на рис. 5.6 [48]. Электрическое поле величиной 100 мВ/м было включено спустя 2 ч после момента t = 0 и держалось в течение 15 мин. Концентрация иона OJ , который образуется в результате реакции 0 + + + 0 2 ->-02 + 0 , становится меньше. В результате уменьшения ионной температуры возникает направленный вниз диффузионный поток 0 + . Это приводит к увеличению концентрации 0+ на высоте максимума концентрации 0 2 . Электронная концентрация изменяется мало на этой высоте, поскольку происходит увеличение кон­ центрации 0 + и уменьшение концентрации NO+. При включении электрического поля концентрация 0 + в максимуме уменьшается, а высота максимума увеличивается, шкала высот на боль­ ших высотах увеличивается. Концентрация 0 + в максимуме уменьшается как из-за резкого увеличения скорости реакции 0 + + N2 , так из-за направ­ ленной вверх диффузии ионов 0 + за счет роста температуры. При выклю­ чении электрического поля возникает резкая направленная вверх диффу­ зия ионов 0 + , поэтому ниже 360 км концентрация 0 + увеличивается. Электронная концентрация изменяется во времени подобно концентра­ ции 0 + на высоте максимума. При включении электрического поля элект- 99