Труды КНЦ вып.9 (ГЕЛИОГЕОФИЗИКА вып. 5/2018(9))
характеризующие самоподобие в пространственном распределении аврорального свечения на отдельном изображении, варьируются в довольно широких пределах, а не принимают какое-либо одно определенное значение. Это согласуется с представлением отом, что полярные сияния - это отражение переходных процессов (транзиентов) в магнитосферно-ионосферной плазме. В работе [29] отмечено, что в магнитосферной плазме формируется особое неравновесное стационарное состояние. Это состояние поддерживается за счет переходных процессов, коллективная статистика которых может быть описано, как проявление турбулентности или самоорганизованной критичности. В работах [30-33] предпринята попытка связать индексы, характеризующие самоподобие в пространственном распределении иаврорального свечения со структурой магнитосферно-ионосферных токов. В работе [30] по изображениям ночной стороны аврорального овала со спутника “Полар” исследовалась эволюция индекса самоподобия на масштабах 50-400 км вблизи начала суббуревой интенсификации. Полученные логарифмические диаграммы, характеризующие пространственный спектр флуктуации аврорального свечения, позволяют оценить индекс самоподобия aA = 2H, который варьируется от значений меньше 1 до начала суббуревой интенсификации, до ~1.4 во время аврорального брейкапа. Такое проявление в полярных сияниях сравнивалось с динамикой структуры распределенных продольных токов, моделируемой численно в модели нелинейно взаимодействующих когерентных альвеновских структур. В работе [31] фрактальная геометрия и теория перколяции использованы для описания пространственной структуры ионосферной проводимости. Теоретически получены топологические величины, фрактальные размерности и индексы связности, характеризующие структуру педерсеновской и холловской проводимостей на ночной стороне авроральной зоны. Проанализированы ограничения, накладываемые на фрактальные оценки условием протекания ионосферных токов. Показано, что наблюдаемый в авроральной зоне скейлинг во флуктуациях электрических полей и аврорального свечения хорошо укладывается в ограничения, накладываемые критическим условием на протекание педерсеновских токов. Более детально теоретический анализ структуры педерсеновской и холловской проводимостей на ночной стороне авроральнойзоны проведен в [32, 33], там же приведено сравнение полученных результатов со скейлинговыми индексами, характеризующими структуру полярных сияний с учетом анизотропии, типичной для ярких авроральных форм. Показано, что полученные значения фрактальных параметров описывают фрактальную геометрию ионосферных токов Педерсена и Холла вблизи порога протекания. Показано, что в области пространственно анизотропных авроральных высыпаний для структуры холловского тока возможно наличие асимптотической связности. Поскольку носители заряда, направления и высоты токов Педерсена и Холла различны, одно и то же высыпание авроральных частиц может создавать фрактальные структуры с различными параметрами для проводимостей Педерсена и Холла. Заключение Свойство скейлинга, масштабной инвариантности, широко представленное в природе, характерно во многих случаях для структур аврорального свечения. Обычно это свойство проявляется в виде степенных спектров флуктуаций, построенных тем или иным методом. Анализ экспериментальных данных свидетельствует о том, что 133
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz