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

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗМУЩЕНИЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИ КОНВЕКЦИИ ПЛАЗМЫ В МАГНИТОСФЕРЕ ЗЕМЛИ В.В. Вовченко 1, Е.Е. Антонова 2,1 1 ИКИ РАН, Москва 2 НИИЯФ МГУ, Москва.
Advertisements

ИКИ, ТОПОЛОГИЯ ВЫСОКОШИРОТНОЙ МАГНИТОСФЕРЫ И ФОРМИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ ЛОВУШЕК ДЛЯ ЭНЕРГИЧНЫХ ЧАСТИЦ Е.Е.Антонова 1,2, И.М.Мягкова1, М.О. Рязанцева.
Взаимозаменяемость индексов космической погоды при моделировании ионосферных параметров Т.Л.Гуляева Л.В.Пустовалова
Т.А. Попова, А.Г. Яхнин, Т.А. Яхнина Полярный геофизический институт КНЦ РАН, Апатиты, Россия Х. Фрей Лаборатория космических исследований, Калифорнийский.
Эффективность искусственного воздействия на приземную плазму М.М. Могилевский, О.В. Батанов, В.Н. Назаров, Д.В. Чугунин ИКИ РАН.
ХАРАКТЕРИСТИКИ КРУПНОМАСШТАБНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И СКОРОСТИ КОНВЕКЦИИ ВБЛИЗИ ГРАНИЦЫ ПОЛЯРНОЙ ШАПКИ Р. Лукьянова 1, 2 А. Козловский 3 1 Арктический.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРОНОВ В ТОНКИХ ТОКОВЫХ СЛОЯХ Л.М. Зеленый, А.В. Артемьев, А.А. Петрукович ИКИ РАН ОФН-15, ИКИ 2011 Cluster mission Interball-tail.
Диссипативная неустойчивость аэрозольного потока в плазме планетных атмосфер В.С. Грач Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород.
Титан как источник ультрафиолетового и километрового излучений В.В. Зайцев, В. Е. Шапошников Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород.
Физика плазмы космического пространства Елизавета Евгеньевна Антонова.
Анализ распределения плотности и температуры протонов в плазмосфере Земли на основе трехмерного моделирования Г.А. Котова, М.И. Веригин, В.В. Безруких.
Структура и динамика потоков протонов на высоких широтах во время магнитной бури В.В. Калегаев, Н.А. Власова НИИЯФ МГУ.
Эволюция секторной структуры межпланетного магнитного поля в течение 15 циклов солнечной активности Вохмянин М.В. и Понявин Д.И. Санкт-Петербургский Государственный.
Магнитная конфигурация перед началом взрывной фазы и проектирование брейкапа в магнитосферу. М.В.Кубышкина, В.А.Сергеев, Санкт-Петербургский государственный.
Тренировочное тестирование-2008 Ответы к заданиям КИМ Часть I.
D:\IDLWorkspace\Default\LOGO\IKI2.tif
Слепцова Розалия Романовна, учитель физики МОУ Ойская СОШ им. А.В.Дмитриева Хангаласского улуса РС (Я)
1 Беленькая Елена Семеновна НИИЯФ МГУ, Ленинские Горы, Москва, Конференция Физика плазмы в солнечной системе Москва, ИКИ февраль 2009.
Наблюдения пучков ускоренных ионов в пограничной области плазменного слоя по данным Cluster. Григоренко Е.Е. 1, M Hoshino 2, J.-A. Sauvaud 3, Л.М. Зеленый.
Квазипериодические появления плотной плазмы в высокоширотном пограничном слое при северном направлении межпланетного магнитного поля. Г. В. Койнаш, О.Л.
Транксрипт:

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

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 1 0 до ) 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 называют также субавроральным ионным дрейфом (SAID) (Spiro et al., 1979) и он ассоциируется с субавроральным электрическим полем (SAEF) (Karlson et al., 1998). Цель работы – анализ изменений в ионосфере связанных с поляризационным джетом.

Частота появления PJ по данным спутника Astrid Частота появления PJ по данным спутника Astrid Figueiredo S., Karlsson T., Marklund G.T. // Ann. Geophys. 22, , 2004.

Figueiredo S., Karlsson T., Marklund G.T. // Ann. Geophys. 22: , 2004.

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

Пример наблюдения PJ |Vd| = 3.6 км/с, и связанного с ним пика температуры ионов Ti = 5000 K, увеличения температуры электронов Te = 2700 K, уменьшения концентрации электронов Ne = см -3 со спутника DE-B на высоте 315 км в 94 день 1982 г. в 21 MLT со спутника DE Moffett et al. // Ann. Geophys. 16, (1998)

Параметры ионосферы по данным НРР EISCAT 9-10 апреля 1990 г. в UT, когда электрическое поле E N достигало 225 мВ/м St-Maurice et al. // Ann. Geophys. 17, , 1999.

Форма плазмопаузы (IMAGE) Spasojevic et al.// J. Geophys. Res A9. P. 1340, 2003 Форма плазмопаузы (IMAGE) Spasojevic et al.// J. Geophys. Res A9. P. 1340, 2003

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)

1. Уравнение для электрического поля: – { P (b (E b)) – H (E b) ] = J II b = – ( M (E b)), (1) где b = B/B, P = (1/2) ( PN + PS ), H = (1/2) ( HN + HS ), M = (1/2) c e n T / B 0, n T = B 0 (n i /B)ds. Свойства E в области поляризационного джета, где M >> H Свойства E в области поляризационного джета, где M >> H, в коорд. – магнитная коширота, = ( /12) MLT – местное время при фиксированных M и электрическом поле в полярной шапке E P const, E const, J II b (1/R 0 ) ( M / ) E const

2.1. Ионосферные процессы N i / t + (N i V a )/ z + a (V E )N i = q i – l i + ( Pi / P ) J II b /e где a = 1/(1 + ( in / i ) 2 ), V E = (E B)/B 2

k Ионосферные процессы Нагрев: T i = T n + m n U 2 /3k B (для высот ниже 400 км) где U 2 = (V i – V n ) 2 = (E*/B) 2 /(1 + ( i / i ) 2 ), E* = E + (V n B) Скорость рекомбинации O + : O + + N 2 NO + + N, k 1 O + + O 2 O O, k 2 l(O + ) = N(O + ), = k 1 N(N 2 ) + k 2 N(O 2 ) k j = k j (T eff ) T eff = (m i T n + m n T i + m i m n U 2 /3k B ) / (m i +m n )

Температура электронов T e, ионов T i и концентрация электронов N e в области поляризационного джета (сплошные линии) и для фоновых условий (штриховые линии)

Зависимость коэффициентов реакций от температуры T eff

+ Ионный состав в области поляризационного джета 1 - фоновые условия без джета 2 - начальная стадия (E N = 50 мВ/м, плюс эффект J II ) 3 - поляризационный джет (E N = 150 мВ/м и J II ) + - данные об ионном составе со спутника DE-B

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

Температура электронов T e, ионов T i и концентрация электронов N e в области поляризационного джета (сплошные линии) и для фоновых условий (штриховые линии)

Параметры ионосферы по данным НРР EISCAT 9-10 апреля 1990 г. в UT, когда электрическое поле E N достигало 225 мВ/м St-Maurice et al. // Ann. Geophys. 17, , 1999.

Зависимость инвариантной широты среднеширотного (главного) ионосферного провала Ф Т в главную фазу магнитной бури от магнитного поля кольцевого тока DR (Деминов, Карпачев, Афонин, Аннакулиев// Геомагнетизм и аэрономия, 35, 6, 1995)

Eastward sub-auroral ion drifts or ASAID Voiculescu, Roth// Ann. Geophys., 26, 1955–1963, September 2003

12 October, 2003