Жеребцов Г.А. Физические процессы в полярной ионосфере. Москва, 1988.
лентна возрастанию температуры примерно на 1000 К, что приводит к ус корению реакции и, следовательно, увеличению скорости рекомбинации. В отличие от ионосферы средних широт, где основным источником движения является градиент давления в нейтральной атмосфере, порожда ющий нейтральный ветер и увлекающий за собой ионы, механизм движе ний полярной ионосферы обусловлен несколькими причинами, одной из которых является электрическое поле. Крупномасштабное электрическое поле действует на ионы и электроны и при наличии геомагнитного поля вызывает дрейф ионизированной ком поненты в направлении, ортогональном электрическому и магнитному по лям. Такая схема электрического поля построена в работе [53], из которой следует, что в распределении электрических полей можно выделить четыре различные зоны с соответствующей конвекцией: 1 ) полярную шапку, где электрическое поле направлено с утра на вечер и ионы должны двигаться в антисолнечном направлении; 2 ) вечерний сектор, который характеризуется электрическим полем, направленным к северу; следовательно, плазма будет дрейфовать на запад; 3) утренний сектор, где электрическое поле направлено на юг, а дрейф ионов —на восток; 4) на широтах южнее авроральной зоны (субавроральная зона) электри ческое поле резко убывает и не будет оказывать какого-либо существенно го влияния на движение плазмы. Таким образом, электрическое поле в области полярной шапки вызыва ет дрейф плазмы в антисолнечном направлении и.совпадает с движением нейтрального ветра, вызванного градиентом давления в атмосфере вслед ствие нагрева ее Солнцем. В вечернем и утреннем секторах движение плазмы будет направлено в обратную сторону от того направления, которое бы осуществлялось за счет градиента атмосферного давления. Другой причиной движений в высокоширотной ионосфере является нагрев их электрическим полем и высыпающимися частицами. В пространст венном распределении область наибольшего нагрева совпадает с аврораль- ным овалом, на дневной стороне нагрев происходит за счет частиц, высы пающихся из дневного полярного каспа, а на ночной стороне —за счет час тиц, вторгающихся из плазменного слоя, и джоулевой диссипации. Нагрев приводит к вертикальным (вверх над областью нагрева) и гори зонтальным (от нагретой области) движениям и существенным образом меняет картину движений, которая должна была бы наблюдаться только при наличии электрического поля. Ясно, что динамику полярной ионосфе ры нельзя рассматривать в отдельности для дрейфа плазмы и нейтрально го ветра: их взаимодействия посредством соударений сильно влияют друг на друга. Движение ионов под влиянием электрического поля приводит в движение нейтральную компоненту атмосферы, и таким образом создает ся ветер. Эффективность передачи импульса движения от ионов к нейтраль ным компонентам (ионное трение или ионное торможение) зависит от час тоты столкновения ионов с нейтральными составляющими и от плотности ионов. Но существует и обратная передача количества движения —атмо сферный ветер вызывает движение ионов. При рассмотрении физических механизмов, вызывающих движения
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz