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

векцией. Под действием электрического поля магнитосферной конвекции в ионосфере течет электрический ток. Условия непрерывности тока приво­ дят к тому, что на границе полярной шапки появляются продольные токи, которые втекают в ионосферу утром и вытекают из нее вечером. При В г < 0 скорость конвекции увеличивается в несколько раз по срав­ нению со случаем, когда В2 = 0. Это приводит к усилению продольных то­ ков. В случае В2 > 0 картина конвекции (а значит, и продольных токов) меня­ ется. К обычным двум конвективным вихрям прибавляются еще два вихря в районе дневного полярного каспа [76—78]. Конвекция становится четы­ рехвихревой. Этим двум дополнительным вихрям соответствуют два про­ дольных тока в каспе: один втекает вечером, другой вытекает утром. В каждом из этих токов плотность достигает ~ 10s А /км 2 (при Bz = 10 нТл). Составляющая Ву также влияет на продольные токи. Это влияние боль­ ше всего проявляется в дневные часы в районе дневного полярного каспа. При В у < 0 вытекающий ток расположен экваториальнее от каспа, а слой втекающий —дальше к полюсу от каспа. Изменение направления В у на обратное меняет всю ситуацию на обратную [34]. Рассмотрим продольные токи в зоне 2. Они связаны с экранировкой внутренней магнитосферы от электрического поля конвекции. Вблизи внутренней границы плазменного слоя за счет градиентного дрейфа в геомагнитном поле электроны и ионы будут дрейфовать в противополож­ ных направлениях вокруг Земли. Это приведет к образованию частично­ кольцевого тока. В результате на вечерней стороне накопится положи­ тельный заряд, а на утренней —отрицательный. Эти заряды и являются причиной электрического поля поляризации (альвеновского слоя), кото­ рое направлено противоположно полю Ем . С электрическим полем альвеновского слоя Еа связана система про­ дольных токов, расположенных вблизи экваториальной границы авро- ральной зоны и втекающих в ионосферу на вечерней стороне и вытекаю­ щих на утренней [34, 66 , 79—84]. Продольные токи в зоне 2 возникают на широте, которая является внутренней границей плазменного слоя (~ 70°). Можно оценить, что характерное время изменения токов зоны 1 по­ рядка 20 мин, а токи зоны 2 более инерционны. Их время нарастания или спадания ~ 3 ч. Этот момент важен для ионосферного моделирования. Из-за медленного спадания продольных токов в зоне 2 может на это время (~3 ч) возникать конвекция в ионосфере обратного направления. 1.7. Протоносферные потоки холодной плазмы Как известно, протоносфера определяется как та часть внешней ионо­ сферы, в которой преобладают ионы водорода. Нижней границей протоно- сферы считают высоту, где концентрация ионов атомарного кислорода рав­ на концентрации ионов водорода. Естественно, что в зависимости от солнеч­ ной активности и возмущенности магнитосферы этот уровень изменяется. Установлено, что пределы этого изменения составляют от 500 до 2000 км [85]. Условия в ионосфере существенно зависят от положения плазмопаузы. 13