Труды КНЦ вып.32 (ГЕЛИОГЕОФИЗИКА вып. 6/2015(32))

позволит изучить с помощью численного моделирования много важных физических процессов в Земной магнитосфере. Представленный в этой работе вариант комплекса является первым шагом в этом направлении. Программный комплекс Программный комплекс состоит из двух частей. Первая часть включает в себя набор подпрограмм, предназначенный для расчета по модели Цыганенко силовых линий магнитного поля и их визуализации. Визуализация силовых линий магнитного поля необходима для физического анализа конфигурации магнитного поля в земной магнитосфере при заданных гелио-геофизических условиях. Этот анализ необходим для правильной интерпретации результатов расчетов траекторий заряженных частиц. Вторая часть включает в себя набор подпрограмм, которые вычисляют магнитное поле в магнитосфере по модели Цыганенко версии 2008 г. [2-4], и подпрограмму, которая вычисляет электрическое поле в магнитосфере по методике, описанной в работе [5]. Электрическое поле считается суммой электрического поля коротации, которое возникает вследствие электромагнитной индукции из-за вращения земного магнитного диполя, и внешнего электрического поля, передающегося из солнечного ветра. Также вторая часть программного комплекса включает в себя программу расчета траектории частицы в магнитосфере, в которой вызываются выше упомянутые подпрограммы расчета магнитного и электрического полей. Входными параметрами являются начальные координаты частицы в GSM-системе координат и параметры: номер года, номер дня, время суток, индекс геомагнитной активности, параметры солнечного ветра. При расчёте траектории частицы используется вызов подпрограммы, вычисляющей магнитное поле по модели Цыганенко в заданной точке пространства в GSM-системе координат. В программе осуществляется выбор шага интегрирования по времени уравнений движения частицы и послойный переход по алгоритму до тех пор, пока частица не вылетит из области расчета либо в ионосферу, либо за внешнюю границу магнитосферы. Результаты тестовых расчётов На рисунке 1 изображены несколько силовых линий магнитного поля в земной магнитосфере в GSM-системе координат, рассчитанные по модели Цыганенко для даты 16 декабря 1997 г. UT = 12:00 и условий, когда межпланетное магнитное поле (ММП) в системе GSM имеет Z-компоненту величиной -3 нТл (северное направление ММП) и равные нулю X - и Г-компоненты, солнечный ветер имеет только Х-компоненту, равную -500 км/с, и равные нулю Y- и Z-компоненты, давление в солнечном ветре составляет 3 нПа, а значение -индекса равно -20. Линии расположены в ночном секторе магнитосферы. Линии выходят с поверхности Земли из точек, которые в географической системе координат имеют долготу 170 0 и широты начиная с 68 0 и заканчивая 71.25 0 с шагом 0.25 °. Видно, что силовые линии сильно вытягиваются в направлении, противоположном направлению на Солнце, и образуют так называемый хвост магнитосферы. 158