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

Оказалось, что при K f= 0 значения N t достигают предельных значений при h = 550 км примерно за 8 -9 ч, а при h = 600 км не успевают достичь пре­ дельных значений даже за 30 ч. При этом характерное время установления концентрации заряженных частиц при h, превышающей некоторый уровень, оказывается соизмеримым с величиной, обратной 0 из формулы (6.56), а так как (3, согласно (6.16), убывает с высотой, то характерное время уста­ новления Щ резко возрастает с высотой в случае F /= 0. При наличии же продольных движений плазмы ( F f ^ 0) характерное время установления концентрации заряженных частиц в F -области ионосферы составляет нес­ колько десятков минут, причем оно мало различается при разных h , когда h превышает некоторый уровень. Представленные на рис. 6.20 результаты можно рассмотреть еще и с дру­ гой точки зрения. Представим себе медленный процесс, при котором про­ филь продольной скорости изменяется от нулевого V-1 = 0 до имеющего наибольшие значения вблизи верхней границы, принимая при этом проме­ жуточные значения, также изображенные на рис. 6.20. Процесс этот проте­ кает медленно в том смысле, что за промежутки времени, протекающие между моментами, к которым относятся рассматриваемые четыре профиля Vf1 , концентрация заряженных частиц успевает установиться на всех вы­ сотах. Тогда можно считать, что профили Nj, изображенные на рис. 6.20, представляют процесс эволюции концентрации заряженных частиц от ис­ ходного профиля, соответствующего Ѵ-1 = 0 , до конечного профиля, соответствующего профилю V f , имеющему наибольшие значения вблизи верхней границы. При этом на рис. 6.20 видно, как происходит формиро­ вание максимума концентрации заряженных частиц в F2-области полярной ионосферы под влиянием изменяющихся продольных движений плазмы. 6.12. Влияние вторгающихся частиц В правую часть уравнения неразрывности заряженных частиц (6.48) входит скорость ионообразования за счет ударной ионизации авроральными протонами Q i , которая вычисляется по предложенному в [54] и развитому в [55] способу: Q2 о h,t ) = [Na(h)INa (0)] J f ° * [F0(t) („+ 2 )r +VOo- P)”+2] X f о x I p ( p0)Cpb e~aPdpdp0 , (6.57) где Na - концентрация ионизируемых протонами нейтральных атомов; F0( t ) —задаваемый поток протонов на границе ионосферы; р0 — началь­ ный пробег протона; р— остаточный пробег; £ - эквивалентная глубина; а , в, С —постоянные; \j>(p0 ) — энергетический спектр авроральных протонов, а угловое распределение протонов считается однородным по азимутальному углу и имеющим питч-угловое распределение: V (#) = [(и + 2) / 2тг] F0 cos" &. (6.58) Приводимые ниже результаты [63] получены при п = 0, что соответствует изотропному питч-угловому распределению при энергетическом спектре 154