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

6.8. Влияние потоков авроральных электронов Для того чтобы исследовать количественно отклик концентрации и тем­ ператур заряженных частиц на вторжение потоков авроральных электронов, были получены решения системы уравнений (6.31)—(6.34) при задавае­ мых потоках I0 (f) вторгающихся электронов на границе ионосферы, изме­ няющихся во времени следующим образом. Считалось,, что вначале условия спокойные и вторгающихся потоков нет. Затем от момента 1 мин до мо­ мента 2 мин поток на границе / 0 ( t ) плавно нарастает до некоторой предель­ ной величины и остается неизменным и равным этой величине в течение определенного времени. Расчеты проводились при различных предельных величинах І0 и для различных начальных энергий частиц потока Е0. Оказалось, что концентрация заряженных частиц претерпевает очень резкие изменения в течение первых 4—5 мин, а затем ее изменения стано­ вятся менее значительными. Изменение высотных профилей’концентрации заряженных частиц заключается в том, что ее значения начинают резко воз­ растать в определенных пределах высот, которые зависят от начальной энер­ гии частиц потока Е0 . Так, для = 0,5 кэВ максимум дополнительной ио­ низации и наибольшие изменения N{ происходят вблизи 250 км, для £ 0 = = 1 кэВ —вблизи 170 км, что согласуется с результатами [48]. Чем больше начальная энергия частиц потока Е0, тем ниже максимум дополнитель­ ной ионизации, при этом на высотном профиле концентрации заряженных частиц может образоваться второй дополнительный максимум, ниже глав­ ного максимума F2-cnon, а между ними появляется ’’долина” . После пре­ кращения действия потока вторгающихся электронов концентрация заря­ женных частиц начинает плавно восстанавливать первоначальные невозму­ щенные значения, причем тем быстрее, чем ниже был максимум дополни­ тельной ионизации. Если высота максимальных отклонений концентрации заряженных частиц зависит от начальной энергии частиц потока Е0, то амплитуда эких отклонений при одинаковых Е 0 оказывается тем большей, чем больше ве­ личина потока вторгающихся частиц на границе / 0 , что видно из приведен­ ных на рис. 6.18 результатов. Оказывается, что при одинаковых потоках / 0 амплитуда отклонений может оказаться большей при меньших значе­ ниях Е0, что объясняется, по-видимому,тем,что электроны с энергией 1 кэВ создают максимальный прирост ионизации на более низких высотах, где рекомбинация протекает быстрее. Приведенные на рис. 6.18, б результаты обнаруживают интересную осо­ бенность. Высотный ход профилей концентрации заряженных частиц через 4 мин после начала воздействия потоков авроральных электронов не соот­ ветствует привычному представлению о высотном строении ионосферы: на профилях N, главный максимум образовался вблизи 200 км, а слой F 2 вообще исчез. Обработка экспериментальных данных внешнего зондирования ионосфе­ ры со спутника ”Алуэтт-1” позволила обнаружить именно такие случаи вы­ сотного распределения концентрации заряженных частиц в высокоширот­ ной ионосфере [49]. Проведенные расчеты и полученные результаты подтверждают возмож­ ность объяснения этого экспериментального факта воздействием потоков 10. Зак. 465 145