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

Другой из таких причин является изменение температуры ионосферной плазмы, скажем, за счет изменения условий освещенности ионосферы. При восходе Солнца температура электронов на высотах 300—400 км уве­ личивается и восходящий поток плазмы растет. С заходом Солнца, наобо­ рот, потоки направлены вниз [103]. Поток тепла из протоносферы в ионо­ сферу идет в результате существования высотных градиентов температу­ ры. Вследствие уменьшения концентрации электронов их температура увеличивается с высотой. Это и обеспечивает поток тепла вниз. Измерения температуры на спутниках [87-104] подтверждают наличие вариаций по­ токов тепла во время возмущений. Эти данные позволяют установить су­ ществование ’’горячей зоны” в плазмосфере и зависимость ее свойств от геомагнитной активности. К каким последствиям приведет увеличение температуры в ионосфере —мы рассмотрим позднее. 1.9. Основные механизмы движений на ионосферных уровнях высоких широт Главное отличие полярной ионосферы от ионосферы средних широт заключается в сильной изменчивости ее параметров во времени и в про­ странстве. Сравнение со средними широтами можно провести, анализируя уравнение неразрывности для высот F -области: dN/dt = q - Д/Ѵ+ div(TW), где N — концентрация ионов и электронов; q — скорость ионизации; Р —коэффициент рекомбинации; V —скорость плазмы. Скорость ионизации в ионосфере средних широт главным образом определяется ультрафиолетовым излучением Солнца, в высоких широтах потоки заряженных частиц, высыпающихся из магнитосферы, являются су­ щественным дополнительным источником новообразования, а в период зимнего солнцестояния - единственным источником поддержания ионизации. Величина скорости V в средних широтах составляет около 100 м/с, тогда как в полярной ионосфере скорость ионосферной плазмы может достигать 1000 м/с и больше. В конечном итоге скорость плазмы опреде­ ляется суммарной скоростью трех процессов: диффузией, движением, вызванным нейтральным ветром, и дрейфом в ортогональных электриче­ ском и магнитном полях ЕХВ/В2, Из указанных трех динамических процессов в полярной ионосфере дрейф в ортогональных полях является доминирующим. Электрические по­ ля на ионосферных уровнях высоких широт могут достигать нескольких десятков милливольт на метр, поэтому значение ЕХВ/В 2 становится по­ рядка 1000 м/с. Далее, для среднеширотной ионосферы обычно пренебрегают горизон­ тальным переносом и используют только 9(7Wz)/9z, тогда как в высоких широтах значения V и их горизонтальных градиентов намного больше среднеширотных, поэтому горизонтальный перенос необходимо учитывать, Коэффициент рекомбинации /3 зависит от сечения ионно-нейтральной реакции: /3 увеличивается, если увеличивается относительная скорость сталкивающихся частиц как вследствие роста температуры, так и за счет ускорения ионов. Поэтому указанная выше скорость (1000 м/с) эквива­ 15