1 / 23

СТРУКТУРА ИОНОСФЕРЫ В ОБЛАСТИ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ДЖЕТА

СТРУКТУРА ИОНОСФЕРЫ В ОБЛАСТИ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ДЖЕТА. М.Г. Дёминов ИЗМИРАН, г.Троицк, Московская область 200 8.

meara
Download Presentation

СТРУКТУРА ИОНОСФЕРЫ В ОБЛАСТИ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ДЖЕТА

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. СТРУКТУРА ИОНОСФЕРЫ В ОБЛАСТИ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ДЖЕТА М.Г. Дёминов ИЗМИРАН, г.Троицк, Московская область 2008

  2. Поляризационный джет (PJ) – интенсивный направленный на запад дрейф плазмы ( 1 км/с до 4-5 км/с по спутниковым данным) в узкой полосе широт (от менее чем 10 до 2-30) вытянутой в зональном направлении. Он возникает на субавроральных широтах в вечерние и околополуночные часы в период роста геомагнитной активности. PJ был открыт Гальпериным и др. (1973). PJ называюттакжесубавроральнымионнымдрейфом (SAID) (Spiro et al., 1979) ионассоциируетсяссубавроральнымэлектрическимполем (SAEF) (Karlson et al., 1998). Цель работы – анализ изменений в ионосфере связанных с поляризационным джетом.

  3. Частота появления PJ по данным спутника AstridFigueiredo S., Karlsson T., MarklundG.T. // Ann. Geophys. 22, 923-934, 2004.

  4. Figueiredo S., Karlsson T., MarklundG.T. // Ann. Geophys. 22: 923-934, 2004.

  5. Пример наблюдения поляризационного джета на ИСЗ DE-B 27.03.1982, 22.28-22.29 MLT, высота 300-308 км Anderson et al. // J. Geophys. Res., 106, 29585, 2001

  6. Пример наблюдения PJ |Vd| = 3.6км/с, и связанного с ним пика температуры ионовTi =5000 K,увеличения температуры электроновTe = 2700 K,уменьшения концентрации электроновNe = 1.7 104 см-3со спутника DE-B на высоте 315 км в 94 день 1982 г. в 21 MLTсо спутника DEMoffett et al. // Ann. Geophys. 16, 450-459 (1998)

  7. Параметры ионосферы по данным НРР EISCAT9-10 апреля 1990 г. в 24.25 UT, когда электрическое поле ENдостигало 225 мВ/мSt-Maurice et al. // Ann. Geophys. 17, 1182-1198, 1999.

  8. Форма плазмопаузы(IMAGE)Spasojevic et al.// J. Geophys. Res. 108. № A9. P. 1340, 2003

  9. Формирование поляризационного джета в предполуночные часы связано с цепочкой процессов в магнитосфере и ионосфере: 1. Увеличение электрического поля на субавроральных широтах из-за смещения к Земле внутренней границы плазменного слоя в период роста геомагнитной активности (магнитосферный процесс)(Southwood, Wolf, 1978; Harel et al., 1981; Senior, Blanc, 1984).2. В области увеличения электрического поля продольный ток направлен направлен вниз в ионосферу и это приводит к уменьшению ионосферной проводимости (ионосферный процесс)(Ляцская и др., 1978;Дёминов и др., 1979;Ляцкий, Мальцев,, 1983)3. Уменьшение ионосферной проводимости приводит к дальнейшему увеличению электрического поля, до значений характерных для поляризационного джета (магнитосферный и (Дёминов, Шубин, 1989)Частичный кольцевой ток (с учетом высыпаний протонов, создающих продольный ток, и токов в ионосфере) также может быть причиной джета (Трахтенгерц, Демехов, 2005)

  10. 1. Уравнение для электрического поля: –{ P (b(Eb)) – H (Eb) ] = JIIb = – (M (Eb)),(1) где b = B/B, P = (1/2) (PN + PS) , H = (1/2) (HN + HS), M = (1/2) cenT /B0 , nT = B0 (ni/B)ds. Свойства Eв области поляризационного джета, где M >> H, в коорд.  – магнитная коширота,  = (/12) MLT – местное время при фиксированных Mи электрическом поле в полярной шапке EP const , Econst , JIIb (1/R0) (M/) Econst

  11. 2.1.Ионосферные процессыNi/t + (NiVa)/z + a (VE)Ni = qi – li + (Pi/P) JIIb/eгдеa = 1/(1 + (in/i)2) , VE = (EB)/B2

  12. 2.2.Ионосферные процессыНагрев:Ti = Tn + mnU2/3kB(для высот ниже 400 км)где U2= (Vi – Vn)2 = (E*/B)2/(1 + (i/i)2) , E* = E + (VnB)Скорость рекомбинации O+ :O+ + N2 NO+ + N, k1O+ + O2 O2+ + O, k2l(O+) = N(O+),  = k1N(N2) + k2N(O2)kj = kj(Teff)Teff = (miTn + mnTi + mimnU2/3kB) / (mi+mn)

  13. Температура электронов Te, ионов Tiи концентрация электронов Neв области поляризационного джета (сплошные линии) и для фоновых условий (штриховые линии)

  14. Зависимость коэффициентов реакций от температуры Teff

  15. Ионный состав в области поляризационного джета1 - фоновые условия без джета2 - начальная стадия (EN = 50 мВ/м, плюс эффект JII)3 - поляризационный джет (EN = 150 мВ/м и JII)+ - данные об ионном составе со спутника DE-B

  16. The example of observation of the polarization jet at the satellite DE-B (Anderson et al., 1991): 27.03.1982, 22.28-22.29 MLT (02:58:30-03:00:30 UT ), altitude 300-308 km

  17. Температура электронов Te, ионов Tiи концентрация электронов Neв области поляризационного джета (сплошные линии) и для фоновых условий (штриховые линии)

  18. Параметры ионосферы по данным НРР EISCAT9-10 апреля 1990 г. в 24.25 UT, когда электрическое поле ENдостигало 225 мВ/мSt-Maurice et al. // Ann. Geophys. 17, 1182-1198, 1999.

  19. Зависимость инвариантной широты среднеширотного (главного) ионосферного провала ФТ в главную фазу магнитной бури от магнитного поля кольцевого тока DR(Деминов, Карпачев, Афонин, Аннакулиев// Геомагнетизм и аэрономия, 35, №6, 1995)

  20. Eastward sub-auroral ion drifts or ASAIDVoiculescu, Roth// Ann. Geophys., 26, 1955–1963, 200821 September 2003

  21. 12 October, 2003

More Related