Жеребцов Г.А. Физические процессы в полярной ионосфере. Москва, 1988.
вый взгляд поведения концентрации заряженных частиц в максимуме является то, что в отличие от рассмотренных выше условий здесь увели чение температуры нейтрального газа влечет за собой не только возраста ние концентрации нейтралов, но и увеличение температуры ионов. А каж дый из этих двух факторов сам по себе приводит к ускорению процесса потери иона О* в ионно-молекулярных реакциях (7.6), скорости которых возрастают как при увеличении концентрации нейтральных частиц, так и при повышении Tt. Поэтому рекомбинационная потеря иона 0 + на уровне максимума F l -споя возрастает, несмотря на перемещение этого уровня вверх, при возрастании температуры нейтрального газа. Возраста ние скорости рекомбинации О* приводит к уменьшению значений кон центрации этого иона в максимуме F l -споя, которое отчетливо прослежи вается на рис. 7.3. Двумерная постановка задачи позволяет проследить широтный ход концентрации Of. В расчетах внешними факторами, зависящими от широ ты, являются только солнечный зенитный угол и наклон силовых линий магнитного поля. Как видно из результатов расчетов, концентрация 0 + в нижней части рассматриваемой области уменьшается, а в верхней —уве личивается с возрастанием широты. Такое поведение концентрации иона 0 + в нижней части области объяс няется изменением с широтой скорости фотоионизации, которая умень шается по направлению к полюсу. Причиной увеличения концентрации с возрастанием широты в верхней части рассматриваемой области является действие нейтрального ветра, который в расчетах задан направленным к полюсу. Ветер такого направления стремится опустить ионизацию вниз и уменьшить ее концентрацию на фиксированных высотах, превышающих высоту максимума. Однако из-за изменения угла наклона магнитного поля с возрастанием широты действие нейтрального ветра ослабляется, что и приводит к отмеченной особенности широтного хода концентрации. Высота максимума F2-cnon увеличивается с возрастанием широты, причем это увеличение составляет 20 км при изменении широты от 77 до 84°. Причиной этого, по-видимому, является также ослабление с воз растанием широты действия нейтрального ветра, стремящегося опустить ионизацию вниз. Широтный ход значения концентрации 0 + в максимуме F2-cnon оказы вается таким, что это значение возрастает с увеличением широты. Причи на этого явления связана с одновременно происходящим увеличением высоты максимума F2-cnon, т.е. подъемом ионизации на большие высоты, где процессы рекомбинации протекают медленнее. Таким образом, приведенные результаты свидетельствуют о сильном влиянии изменений температуры нейтрального газа на распределение по ложительных ионов 0 +в F-области высокоширотной ионосферы. 7.2.4. Роль изменений плотности нейтрального газа на уровне турбопаузы До сих пор путем численных расчетов исследовалось поведение кон центрации иона О*; концентрации остальных положительных ионов счи тались измененными. Такое упрощение облегчило нам выявление среди 176
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz