Жеребцов Г.А. Физические процессы в полярной ионосфере. Москва, 1988.
рекомбинации Lf определяется точно так же, как в описанной в разд. 6.2 задаче. Начальные и граничные условия решаемой системы уравнений (6.48) — (6.51) задаются следующим образом. Профили концентрации продольной скорости и температуры ионов N^Qi, f0), V'fQi, t0), Ti(h, t0) , а также про филь температуры электронов Te{h, t 0) в начальный момент t 0 определя ются из решения системы четырех обыкновенных дифференциальных урав нений, в которые превращаются уравнения (6.48) —(6.51) в стационарном случае при = Q2 = 0, т.е. при отсутствии потоков авроральных частиц. За критерий отыскания решения, как и в разд. 6.2, принимается выполне ние условия (6.46). Таким образом, начальные профили искомых величин являются решением моделирующей системы уравнений в стационарном случае для спокойных условий. На нижней границе h = 100 км концентрация ионов Nj находится из условия Qi =Lh (6.53) в которое превращается уравнение неразрывности (6.48) при пренебреже нии членами в левой части; скорость ^находится из упрощенного уравнения движения без сил инерции и вязкости; температуры ионов и электронов считаются равными температуре нейтрального газа на нижней границе. На верхней границе h = 700 км концентрация ионов N{ пересчитывается на каждом временном шаге по явной разностной схеме аналогично тому, как делалось в описанной в разд. 6.1 задаче; для скорости ионов и темпера тур ионов и электронов используются условия bVt}!bh =Cl , ЪТ іі Ы і ■ С2, ЬТе/dh =С3, (6.54) где С1( С2) С3 —задаваемые числа. Таким образом, задача сводится к решению системы четырех нелиней ных дифференциальных уравнений в частных производных (6.48) —(6.51), зависящих от двух переменных, с неизвестными функциями Nit Vj, Г/, Те при только что описанных начальных и граничных условиях. Эта система решается методом конечных разностей, для решения уравнений теплопро водности ионов и электронов применяется методика, описанная в разд. 6.2, методика решения уравнений неразрывности и движения ионов подробно описана в работах [60, 61]. Алгоритм решения задачи был реализован в программе, написанной на ФОРТРАНе. 6.10. Результаты расчетов поведения ионосферной плазмы в магнитной силовой трубке Рассмотрим некоторые результаты расчетов, полученные путем решения описанной в предыдущем разделе задачи, следуя работам [60—63]. Рас смотрим магнитную силовую трубку, центр основания которой имеет сле дующие координаты: геомагнитная широта &' = 75°, местное геомагнитное время t' = 10 ч. Рассматриваем зимнее полушарие, для определенности привязываем рассмотрение к 20-му дню после зимнего солнцестояния. Хотя точка с выбранными координатами іУ и t' находится на дневной 150
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz