Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение характеристик высыпающихся частиц в высокоширотных областях позволяет сопоставить зоны вторжения частиц в ионосфере с областями в магнитосфере. Такое отождествление помогает понять, что происходит в магнитосфере во время развития суббури и как влияют параметры межпланетной среды на поведение магнитосферы.
В настоящее время накоплен огромный объем спутниковых данных, интерпретация которых бывает противоречива. Эти противоречия могут быть частично объяснены тем, что используются различные выборки данных, соответствующие различным внешним условиям, поэтому работы, в которых существующие экспериментальные данные были бы обобщены, позволили бы уточнить существующие теоретические представления о взаимодействии геомагнитного поля с солнечным ветром.
Уточнение размеров и местоположения дневного каспа позволило бы лучше понять процессы, происходящие на дневной магннтопаузе, поэтому разработка метода идентификации области собственно каспа и идентификации магнитосферных областей, обеспечивающігх высыпания частиц в области клефта, исследование влияния параметров межпланетного магнитного поля на поведение области каспа также кажутся необходимыми. Хотя этой проблеме посвящено большое количество работ, в них признается, что идентификация области собственно каспа по характеристикам электронных высыпаний бывает затруднена вследствие отсутствия четкон границы между этой областью и прилегающими к ней областями высыпаний из пограничного слоя и мантии на дневной стороне магнитосферы.
Изучение размеров полярной шапки и разности потенциалов поперек нес в зависимости от межпланетного электрического поля, проникающего в полярные шапки, позволило бы определить состояние всей магнитосферы в целом по диаметру полярной шапки.
Отождествление областей магнитосферы с зонами вторжений на ночной стороне невозможно без рассмотрения процессов, связанных с развитием суббури. Возникновение трехмерных токовых систем и создание каналов повышенной проводимости в ночной зоне авроральной ионосферы должно отражаться на характеристиках высыпающихся частиц. Таким образом, изучение этих характеристик позволяет лучше понять физику процессов, осуществляющих магнитосферно-ионосферные связи.
Особенный интерес представляют оценки энергии, вносимой высыпающимися частицами а авроральный овал и полярную шапку, а также оценки энергии, высвобождающейся во время пересоединения магнитных силовых линии в хвосте магнитосферы. Зная величину этой энергии, мы можем судить о том, на какче процессы в атмосфере и на поверхности Земли могут окачивать влияние процессы в магнитосфере.
Цель диссертационной работы. Целью данной работы является разработка автоматизированного метода определения границ аврорального овала, построение его статистической конфигурации и исследование его поведения в зависимости от параметров межпланетной среды, а также оценка энергии, вносимой высыпающимися частицами в полярные области ионосферы. Исследование поведения аврорального овала на ночной сторон? невозможно без комплексное рассмотрения процессов, связанных с развитием суббури, которым в настоящей работе удетено особое внимание. Научнпя новизна. В работе разработан автоматизированный метод определения границ аврорального овала по характеристикам высыпающихся частиц для любой ориентации межпланетного магнитного поля. Этот новый
метод позволил на статистически значимом объеме экспериментальных данных установить размеры и честоположенио азроралыюго овала, определить размеры и форму поляріюй шапки и изучить влияние на них межпланетного магнитного поля и уровня геомагнитной активности.
Установлена .связь между размером полярной шапки и разностью потенциалов поперек нее и электрическим полем, поступающим в процессе пересоединения магнитных силовых линий из солнечного ветра в полярные шапки.
Исследована связь между границами аврорального овала, структурами в , нем и границей обращения конвекции.
Проведена оценка энергии, вносимой в высокоширотные области ионосферы в зависимости от уровня геомагнитной активности и межпланетного магнитного поля.
Для оценки энергии, выделяющейся вследствие пересоединения магнитных силовых линий в ходе взрывной фазы суб&урн разработан метод определения зональной компоненты электрического поля в ионосфере и магнитосфере по наземным магнитным данным. Проведено сопоставление полученных этим методом оценок с независимыми данными об электрических полях радара E1SCAT.
Исследована связь структуры высыпаний на ночной стороне аврорального овала со структурой западного электроджета. Подтверждено наличие "занавесочных" продольных токов, ограничивающих по широте отдельные струи в западном электроджете.
Практическая ценность работы состоит в разработке метода определения границ аврорального овала для любых условчй в межпланетной среде, разработке метода определения широтной компоненты электрического поля в ионосфере и магнитосфере по смещению струй электроджета в полуночном
секторе к полюсу и к экватору, а также в энергетических оценках,
приведенных в работе.
Публикации. ГТо теме диссертации опубликовано 10 работ.
Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Диссертация
содержит 128 страниц машинописного текста, 24 рисунка, 4 таблицы и
библиографию из 128 наименований.
