Жеребцов Г.А. Физические процессы в полярной ионосфере. Москва, 1988.
в квадратных скобках по сравнению с самыми последними, содержащими внешнее электрическое поле, характерные значения которого для поляр ной ионосферы — десятки милливольт на метр. При этом из (8.10) и (8,11) получим и ,і * (Ев х В)/В 2, Uei * (Ев х В ) /В 2, (8.12) т.е. поперечные скорости ионов и электронов очень близки к скорости электрического дрейфа. Считается, что они равны между собой благода ря действию поля поляризации Е„і присутствующему в (8.10) и (8.11): и г1 = и еі = и ±. (8.13) Считается, что в объемах порядка дебаевской сферы поддерживается электронейтральность ионосферной плазмы, т.е. п/ =пе =N . (8.14) Так как геомагнитное поле считается дипольным, то в пределах F- об ласти ионосферы можно пренебречь изменениями величины В вдоль маг нитной силовой линии ввиду ее незначительных размеров по сравнению с радиусом Земли. Поэтому определяемые по (8.12) значения поперечной скорости заряженных частиц должны мало изменяться вдоль магнитной силовой линии. Поперечную скорость заряженных частиц Ux можно определять не по (8.12), а по несколько усложненной формуле (8.10), в которой кроме последнего члена в квадратных скобках учитывается еще сила тяжести и сила трения о нейтральный газ, т.е, \]l = (gl miN +m iN-Z (1/t,„)U„x+ qiN E bi)X B / q ^ B 2. (8.15) n= 1 Если вычислить Ui вдоль магнитной силовой линии, то оказывается, что выше примерно 140 км, где ионы и электроны сильно замагничены, Цх является почти постоянным вектором при наличии электрических полей порядка десятков милливольт на метр. Этот факт подтверждается соответствующими графиками на рис. 1, 2 работы [7], а также графи ком на рис. 4 работы [8], Это значит, что если записать уравнения движения заряженных частиц (8,6) и (8.7) в прямоугольной системе координат, начало которой (точ ка О) движется со скоростью U0, такой, что ее поперечная составляющая совпадает с Ux , определяемой по (8.15), т.е, и оі = Ux, (8.16) а одна из осей (Ой) направлена вверх вдоль В, то в этой системе коор динат поперечные скорости ионов и электронов будут отсутствовать: Ѵа = Ѵеі = Ѵх = 0, (8.17) а полная система уравнений (8.2)—(8.4) поэтому несколько упростится. Кроме того, считается, что начало подвижной системы координат при своем движении остается на уровне поверхности Земли (рис. 8.1), что вместе с условием (8,16) полностью определяет ее скорость U0. Входя 190
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz