Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №2.
Данное распределение применялось при расчете вклада тепловых электронов (15, 16) в генерацию эмиссии O (D ). Высотно-широтное распределение этой составляющей эмиссии показано на рис. 4 (третья панель сверху). Электроны, принадлежащие высокоэнергичному «хвосту» функции распределения, обеспечивают заметный вклад в излучение эмиссии на субавроральных и полярных широтах, особенно, в минимуме концентрации плазмы (ГИП, до 50%) в послеполуночном секторе LT. Роль ионно-химических процессов в генерации эмиссии (рис. 4, вторая панель сверху) является доминирующей на средних широтах и в окрестности экваториальной границы ГИП. Полное высотно-широтное распределение объемной скорости эмиссии показано на рис. 4 (нижняя панель), цветными точками на широтной оси отмечены приемные станции радиотомографической цепочки. Все распределения получены для временного интервала исходной реконструкции концентрации электронов в ионосфере. Полученное модельное представление эмиссионного слоя по основным параметрам, таким как интенсивность свечения, высота максимума, толщина слоя, хорошо согласуются с данными многолетних фотометрических наблюдений на средних широтах [9]. В авроральной области одновременно с увеличением интенсивности эмиссии в широтном направлении происходит опускание излучающего слоя и расширение его нижней части, что вызвано, в данном случае, двумя факторами: высыпаниями энергичных частиц в овале сияний и воздействием ультрафиолетового излучения (термосфера полярней 70° с.ш. освещена Солнцем). Этот эффект характерен для перехода от ночных условий в ионосфере к дневным [22]. Обсуждение Координированные наземные оптические и спутниковые томографические наблюдения проводились в безлунные периоды в феврале - марте 2009 г. Полученные данные использовались для построения томографических реконструкций электронной концентрации в ионосфере, на основе которых производился расчет температуры электронов и скорости объемной эмиссии 0 ( D ) по представленной выше оптимизированной ионно-химической модели. Распределение Те, модифицированное в соответствие с экспериментальным распределением N e, характеризуется значительным (на ~ 700К) повышением температуры на субавроральных широтах (ночной ГИП) по сравнению со среднеширотными значениями (26.03.2009). Общее повышение температуры электронного газа в ГИП может быть обусловлено резким понижением плотности плазмы из-за уменьшения скорости магнитосферной конвекции и соответствующим увеличением роли рекомбинационных процессов в послеполуночном секторе LT. При понижении плотности плазмы тепловое равновесие устанавливается при более высоких значениях температуры, т.к. теплопроводность газа пропорциональна концентрации компонентов. Поскольку данные наблюдения проводились в условиях равноденствия, то на высоте F-слоя может происходить дополнительный рост Те вследствие направленного вниз теплового потока из освещенной области ионосферы. Оптические данные измерений на центральной станции (VTL) томографической цепочки, полученные для интервала времени соответствующего пролету ИСЗ, можно использовать для сопоставления наблюдаемой интенсивности свечения в линии 630 нм с Рис. 5. Сопоставление измеренной интенсивности интенсивностью, рассчитанной по эмиссии атомарного кислорода в линии 630 нм распределению ск°р ° сти эмиссии V630 (рис. 4 ). (красная линия) с интенсивностью свечения, Результат сравнения в широтном полученному по распределению V630 диапазоне от ~ 63° до 71° с.ш. представлен на на основе томографической реконструкции N e рис. 5, модельная кривая, в целом, хорошо согласуется с экспериментальной кривой интенсивности эмиссии. Однако, вычисленные по нашей модели величины примерно на 15% меньше в авроральной области, чем измеренные интенсивности эмиссии, что может быть обусловлено 14
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz