Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Черняков С. М. Экспериментальное определение эффективных коэффициентов… 220 объема за единицу времени. При этом надо помнить, что ионизация вносит основной вклад в образование свободных электронов. Таким образом, эффективная скорость образования электронов – это фактически скорость ионизации, которая зависит, при прочих равных условиях, прежде всего от потока солнечного ионизирующего излучения. Использование этих двух понятий в нашем случае будет означать практически одно и то же, кроме случаев, когда их различие необходимо выделить особенно. В D -области ионосферы поведение электронной концентрации n e на фиксированной высоте при отсутствии процессов переноса при изменении скорости образования электронов во времени и исчезновении свободных электронов за счет рекомбинации подчиняется уравнению [4] 2 эфф α e e dn q n dt = − . (1) Эплтон провел аналогию между изменением электронной концентрации в ионосфере и поведением линейной индуктивной цепи [5]. Продифференцировав уравнение (1) по времени, он получил уравнение 2 эфф 2 2α e e e d n dn dq n dt dt dt + = . (2) Сравнив его с уравнением, описывающим поведение тока в индуктивной цепи, 2 2 1 ε d I R dI d L dt L dt dt + = , (3) где I – электрический ток, протекающий по цепи с сопротивлением R и индуктивностью L под воздействием электродвижущей силы ε, можно увидеть аналогию между коэффициентом 1/(2α эфф n е ) в уравнении (2), описывающем ионосферу, и постоянной времени электрической цепи L / R в уравнении (3), описывающем электрическую цепь. Таким образом, можно ожидать, что экстремум электронной концентрации n e будет достигнут через промежуток времени τ = 1/(2α эфф n е ) после достижения экстремума скорости образования электронов q . По аналогии с постоянной времени электрической цепи L / R Эплтон назвал реакцию ионосферы на процесс ионизации инерционностью ионосферы с характерной постоянной времени τ = 1/(2α эфф n е ), которую называют "инерционность ионосферы" [4; 5], "время релаксации" [5; 6] или просто "постоянная времени ионосферы" [4; 7]. Данные рассуждения применимы для рассмотрения процессов изменения ЭК во время солнечного затмения. Величину постоянной времени ионосферы для этого случая можно найти, предположив, что минимум скорости образования электронов q будет в максимуме затмения, а электронная концентрация n e достигнет своего минимума позднее через некоторый промежуток времени ∆ t . Получим выражение для определения ∆ t . При достижении скоростью образования электронов q своего минимума q min величина dq / dt = 0 и уравнение (2) можно записать в виде min min min 2 эфф 2 2α e e eq q q d n dn n dt dt     = −         . (4) Используя линейное приближение теоремы Тейлора, можно получить величину изменения электронной концентрации ( dn e / dt ) через промежуток времени ∆ t после достижения q своего минимума: min min 2 2 e e e q q dn dn d n t dt dt dt     = + ∆         . (5) Пусть ∆ t есть промежуток времени между минимумом скорости образования электронов q min и минимумом электронной концентрации n e , т. е. время релаксации τ. В этом случае в минимуме электронной концентрации dn e / dt = 0 и, используя уравнения (4) и (5), получим min min min 2 эфф 2 1 2α e q eq e q dn dt t n d n dt       ∆ = − =       . (6) Отметим, что величина min eq n в выражении времени задержки (6) равна величине ЭК в минимуме скорости образования электронов, т. е. где q = q min . Во время максимума затмения скорость образования электронов (скорость ионизации) становится минимальной, но при этом ЭК на выбранной высоте продолжает уменьшаться и своего минимума она достигает только через некоторое время τ. Этот промежуток времени между максимумом затмения (минимумом