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

Глава 1 МАГНИТОСФЕРНО-ИОНОСФЕРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ВЫСОКИХ ШИРОТАХ 1.1. Введение Полярная ионосфера по своей структуре и изменчивости сложна и су­ щественно отличается от ионосферы средних широт, так как она не­ посредственно связана с магнитосферой и во многом зависит от проте­ кающих там процессов. Основными физическими факторами, которые обусловливают эту сложность, являются электрические поля и высы­ пающиеся заряженные частицы. Оба эти фактора самым тесным образом связаны со строением магнитосферы и с ее состоянием, т.е. степенью воз- мущенности. Основные области вторжения заряженных частиц — это об­ ласть аврорального овала и дневного полярного каспа. Эти области зна­ чительно изменяют свое местоположение в зависимости от степени воз- мущенности ионосферы. При усилении возмущенности они смещаются к экватору, изменяя свои размеры по широте. Кроме того, с изменением возмущенности изменяется и энергетический спектр высыпающихся заря­ женных частиц. Ясно, что как смещение областей высыпания заряженных частиц, так и изменение их энергетического спектра прямым образом скажется на состоянии полярной ионосферы, электронной концентрации, температуре ионосферной плазмы, динамическом режиме и т.д. Аналогично с изменением возмущенности магнитосферы изменяется и характер электрического поля магнитосферной конвекции. При этом может меняться как величина поля, так и характер конвекции, т.е. прост­ ранственного распределения поля. Поэтому неудивительно, что почти любые изменения в магнитосфере ( в той области магнитосферы, которая связана геомагнитными силовыми линиями с полярной ионосферой) будут находить отклик в полярной ионосфере Кроме этих факторов следует ука­ зать и на другие, такие, как полярный ветер, продольные токи, потоки тепла из протоносферы и др. И эти факторы тесно связаны со строением магнитосферы. В данной главе дадим краткую характеристику указан­ ных фактров, чтобы затем иметь возможность рассмотреть те физические процессы, на которые эти факторы влияют в полярной ионосфере. Естест­ венно начать расмотрение этого вопроса со строения магнитосферы. 1.2. Строение магнитосферы Внешней областью магнитосферы является магнитопауза, где направле­ ние и интенсивность магнитного поля резко изменяются: снаружи имеется межпланетное магнитное поле (ММП), а внутри —магнитное поле магнито- 4