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

вать ионосферно-магнитосферную плазму как единую среду, заключенную в магнитную силовую трубку с непроницаемыми стенками. Для средне­ широтной ионосферы магнитные силовые линии оказываются замкнутыми, и численные расчеты позволяют находить распределение параметров плазг мы не только в ионосфере-, но и в вышележащей плазмосфере. Такой подход в применении к моделированию поведения высокоширот­ ной ионосферы в принципе применим, но ввиду того, что высокоширотные магнитные силовые линии вытягиваются далеко в хвост магнитосферы и могут даже быть разомкнутыми, необходимо рассматривать задачи о поведении плазмы в части магнитной силовой трубки с заданием граничных условий не только на нижнем, но и на верхнем конце. Именно такую задачу моделирования поведения высокоширотной ионосферной плазмы мы и опишем в настоящем разделе. Рассмотрим ионосферную плазму, заключенную в часть магнитной си­ ловой трубки в пределах расстояний от земной поверхности 100—700 км. Будем считать, что магнитная силовая линия, проходящая через центр ниж­ него основания рассматриваемой части магнитной силовой трубки, упирается в земную поверхность в некоторой точке О, которая имеет следующие ко- ординаты: геомагнитную ширину г?' и местное геомагнитное время t ' . Поместим в точку О начало прямоугольной системы координат, пре­ небрежем кривизной выходящей из точки О магнитной силовой линии в рассматриваемых пределах расстояний от земной поверхности и направим ось ОН вверх вдоль магнитной силовой линии. Так как рассматривается высокоширотная ионосфера, где направление оси Oh близко к вертикальному, то, считая ионосферу горизонтально слоис­ той, можно приближенно считать ионосферные параметры зависящими только от расстояния от земной поверхности h и времени t . Точно так же, как в описанной в разд. 6.2 задаче, ионосферная плазма считается состоя­ щей из нейтральных частиц О, 0 2 , N2 , положительных ионов 0+ и электро­ нов. Концентрация, температура и скорость нейтрального газа будет зада­ ваться так же, как в описанной в разд. 6.2 задаче. По-прежнему предпола­ гается, что соблюдаются условие квазинейтральности и условие (6.30), будет учитываться поле поляризации, как это делалось в разд. 6.2. С учетом сделанных предположений уравнения неразрывности ионов, уравнение движения для продольной составляющей скорости ионов, а также уравнения теплопроводности ионов и электронов могут быть записаны в виде Т Г + — №¥*!) =Q i - L , , (6.48) at oh { дѵ? л э ѵ Ц \ 4 э / ь ѵ ^ \ miNi \ — - + V f ---- -■ ) _ - — L ---- 4 + \ Э t bh I 3 bh \ bh ) + I I к (Гі + +m‘N‘S sin/ = mtNi 2 — (Yn - Vi) , (6.49) oh n Tin