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

Чтобы описать плазмопаузу, определим вначале, что такое плазмосфера. Это внутренняя часть магнитосферы, которая ограничена геомагнитными силовыми линиями, проходящими через область резкого спада плотнос­ ти холодной плазмы по мере удаления от Земли. Впервые граница плазмо- сферы была обнаружена в результате анализа частотно-временных характе­ ристик свистящих атмосфериков [ 86 ]. Эта граница и называется плазмо- паузой. Чаще всего она располагается на оболочках L =4. С ростом воз- мущенности магнитосферы она приближается к Земле (до L =2), удаляясь от Земли в спокойных условиях до L ~ 6 -7 [87, 88 ]. Граница плазмо- паузы изменяется и с местным временем. Плотность холодной плазмы за пределами плазмопаузы уменьшается примерно на два порядка [89]. Физические механизмы образования плазмопаузы очень важны для по­ нимания процессов, происходящих в магнитосфере, и их влияния на ионо­ сферу. Один из таких механизмов связан с особенностью дрейфовых траек­ торий стационарной магнитосферной конвекции холодной плазмы, т.е. с пе­ реходом от замкнутых траекторий к разомкнутым. Дело в том, что по ра­ зомкнутым траекториям холодная плазма может уходить к магнитопаузе [90]. В работе [91] было исследовано теоретически образование плазмо­ паузы за счет электромагнитного дрейфа холодной плазмы. Холодная плазма протоносферы вдоль геомагнитных силовых линий поступает в ионосферу (и наоборот), что приводит к возникновению ионо- сферно-протоносферных диффузионных потоков плазмы вследствие раз­ личных давлений плазмы в ионосфере и плазмосфе. Днем давление в ионо­ сфере таково, что появляются направленные вверх диффузионные потоки величиной около 3 • 10 8 см -2 • с ”1 [92-94 ]. Этот поток вызывает напол­ нение ’’протоносферного резервуара” . Ночью давление плазмы в ионосфе­ ре падает и возникают потоки плазмы из протоносферы. Эти потоки под­ держивают концентрацию электронов в ионосфере на определенном уров­ не [95, 96]. Естественно, что во время возмущений и в спокойных усло­ виях эти потоки плазмы имеют различные значения, что и будет приводить к изменению параметров ионосферы, особенно в те периоды, когда эти потоки больше, т.е. ночью [97—100]. Такой обмен плазмой имеет место в области замкнутых силовых линий. Там, где силовые линии разомкну­ ты (в высоких широтах) или уходят очень далеко в хвост магнитосферы, ионосферная плазма уходит в магнитосферу со сверхзвуковыми скоростя­ ми. Это так называемый полярный ветер [101]. Естественно, что такое движение плазмы будет вызывать изменение ионного состава во внешней ионосфере: движение вверх в ионосфере приведет к обогащению внешней ионосферы более тяжелыми ионами. Высота перехода от ионов 0 + к ионам Н+ увеличивается. 1. 8 . Потоки тепла из протоносферы На потоки холодной плазмы между протоносферой и ионосферой ока­ зывают влияние многие причины. Одна из них — электрические поля, которые увеличиваются во время возмущений. Эти поля вызывают дрейф плазмы в скрещенных электрическом и магнитном полях [99, 100]. Подтверждением этому служит усиление протоносферных потоков плазмы в периоды суббурь [102]. Их величина достигает при этом 2 • 10 8 см -2 -с- 1 . 14