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

ных уравнений в частных производных второго порядка по координате и первого по времени с неизвестными Ѵ%, Ѵ%. Для нахождения приближенного численного решения этой системы уравнений в области двух переменных применяется комбинация конечно­ разностного метода (по времени) и метода Галеркина, являющегося вариационным методом (по координате). Применяемая методика и алго­ ритм решения подробно описаны в работах [7, 8]. Была составлена и отла­ жена программа для ЭВМ, реализующая разработанный алгоритм реше­ ния. В полярной шапке нередко возникает ситуация, когда крупномасштаб­ ное электрическое поле, направленное с утренней стороны на вечернюю, остается неизменным в течение нескольких часов и более длительных периодов. На высотах, превышающих примерно 140 км , где электроны и ионы являются сильно замагниченными, такое электрическое поле заставляет их дрейфовать в антисолнечном направлении. Благодаря упру­ гим столкновениям с частицами нейтрального газа имеет место так называемое увлечение ионосферой атмосферы, т.е. влияние движений заряженных частиц на скорости нейтрального газа. Для того чтобы ис­ следовать это влияние, было найдено решение системы моделирующих уравнений (6 .4 )-(6 .7 ) над точкой поверхности Земли, близкой к маг­ нитному полюсу, где вектор магнитной индукции В почти вертикален. При этом влияние поперечного электрического поля на высотные пере­ мещения заряженных частиц оказалось исчезающе малым и высотный профиль концентрации заряженных частиц N t(z, t) практически оставал­ ся неизменным и совпадающим с начальным профилем N t{z, t0), опре­ деляемым по (6.20) и имевшим параметры Nm = 2 • 105 см~3, z m - 250 км, Ym = 120 км. (6.25) В начальный момент t0 нейтральный газ считался неподвижным: F*(z, М = Ф(/) = 0, (6.26) Vy„ (z,to ) = Ф (2)=0, и прослеживалась эволюция высотных профилей горизонтальных состав­ ляющих нейтрального ветра при изменении во времени направленного с утра на вечер электрического поля E(t) следующим образом. В началь­ ный момент t0 электрическое поле считалось отсутствующим, затем в течение отрезка времени от 20 до 40 мин оно линейно возрастало до неко­ торого максимального значения Ет а х , после этого в течение 4 ч оно оста­ валось постоянным и равным этому максимальному значению, затем в течение отрезка времени от 4 ч 40 мин до 5 ч оно линейно убывало до нуля и оставалось в дальнейшем равным нулю. Расчеты проводились при различных значениях Е тах от 10 до 80 мВ/м. Расчеты показали [9 -14 ], что с момента появления электрического поля значения составляющей скорости ионов, направленной перпендику­ лярно к вектору Е, начинают возрастать, достигают определенных величин к моменту 40 мин, остаются почти такими до 4 ч 40 мин, затем убьюают и после 5 ч становятся примерно нулевыми так же, как и до появления электрического поля, причем их значения выше z ~ 150 км очень мало различаются между собой во все моменты времени. Таким образом, ско