Введение к работе
Актуальность проблемы,.
Идентификация физических процессов, ответственных за ускорение и перенос авроральных частиц, являэтся одной из главі jx задач магнитосферных исследований. Ракетные и спутниковые эксперименты, проведенные оа два последних десятилетия, показали, что в динамике ионосферной и магнитосферной плазмы чрезвычайно важную роль играют мелкомасштабные электрические поля. С ними связываются эффекты локального ускорения авроральных частиц, приводящие к формированию активных дуг полярных сияний, мелкомасштабным возмущениям температуры и плотности Фоновой платами, генерации определенных типов КНЧ/ОНЧ излучений. Однако, несмотря на большое количество полученный в последние годы экспериментальных данных, ясности в понимании физической природы интенсивных локализованных электрических полей и связанных с ними явлений до сих пор достигнуто не было. . 1оэтому представлялось актуальным проведение систематических исследовании, которые по ояолили ёы ответить на следующие вопросы»
как разделить в эксперименте электростатические и электромагнитные структуры и определить их относительную роль в динамике авроральной плазмы}
каковы механизмы формирования мелкомасштабных электромагнитных структура
где находятся области их генерации;
какух) роль играют рассматриваемые структуры в процессах ускорения и переноса плазмы в различных областях ионосферно -магнитосферной системы;
какуіс роль играют интенсивные локалиоованные электрома)— нитные поля в развитии различных авроральных процессов. Указанные проблемы определили актуальность поставленной в дис-сератации задачи.
Цель работы состояла в экспериментальном исследовании свойств интенсивных мелкомасштабных электрических и магнитных полей и связанных с ними явлений в ионосферной плазме па данным спутника "Интеркосмос - Болгария - 130(2" (далее ИК-Б-130И) и, частично, ИСЗ "Интеркосмос-18" и 0РЕ0Л-3 для решения следукчцих задач:
установить физическую природу интенсивных скачков электрического поля, в частности, определить, являются ли они ква-оистационарными возмущениями электростатического типа или это распространяющиеся электромагнитные волны;
определить роль скачков электрического поля в динамик* авроральной плазмы, в том числе в формировании ускоренных потакав частиц и некоторых активных форм полярных сияний;
изучить динамику КНЧ/ОНЧ излучений в области электромв!— нитных скачков.
Научная новизна работы определяется следующими реаультата-
-
Детально изучена тонкая структура электромагнитных скачков и их волновые характеристики путем анализа данных шес-тикомпанснтнил измерений, проведенных на спутнике ИК-6-13С0.
-
Путем прямых измерений в авроральной плазме получена локальная связь дискретных потоков авроряльних частиц, ответственных за возбуждение активных форм полярных сияний, а также возмущений плотности плазмы и вспышек КНЧ/ОНЧ излучений с электромагнитными скачками.
-
Экспериментально показано существование отражающего слоя в авроральной магнитосфере на высоте около одного радиуса Земліі.
Практическая значимость работы определяется следующими факторами»
найдоны характеристики класса сильных перемещающихся возмущений электромагнитных полей и плазмы с пространственным масштабом 1-1(3 км в авроральной ионосфере;
разработаны экспериментальные основы для построения динамический моделей нелинейных электромагнитных структур {вихревых цепочек, уединенных альфаеноаских вихрей и т.п.) в авроральной плазме;
создано математическое обеспечение электромагнитных экспериментов на ИСЗ в УНЧ/КНЧ диапазонах, которое поломано в основу системы анализа ланнын новых спутниковых проектов <"АГ)ЭКС", "Интервал* и др.).
Результаты работы нашли применение в ряде НИР, выполняемых а ИЗМИРАН в интересах народного хозяйства.
Защищаемые в диссертационной работе положения;
1. Установлена электромагнитная волновая природа интенсивным скачков электрического поля в авроральной плазме? обнаружен эффект обращения поляризации электромагнитных скачков, показана викревая структура возмущений.
2» Экспериментально показано, что с распространяющимися электромагнитными структурами связаны дискретные потоки ионов и вроральных электронов, которые могут быть ответственны за формирование активных дуг полярных сияний, а также эффекты локального разогрева частиц ионосфере.
-
Экспериментально установлена высокая степень корреляции вспышек КНЧ/ОНЧ излучений с электромагнитными скачками. Показано 5 что структура поля КНЧ/ОНЧ волн определяется двумя факторами! процессом генерации волн мощным неоднородным потоком частиц структуре ЭМС и дактировкой волн неоднородностями плотности тепловой плазмы, которые переносятся электромагнитным скачком.
-
Дано экспериментальное подтверждение существования отражающего слоя в авроральной магнитосфере на высоте около одного радиуса Земли, обусловленного, по-видимому, формированием слоя аномального сопротивления плазмы в этой области.
Апробация. Основные результаты работы докладывались на семинарах отдела НЧ волн и отдела ионосферных исследований ИЗМИРАН, на семинарах и НИИЯШ МГУ, ИФЗ АН СССР, ЛО ИЗМИРАН, на семинарах и совещаниях в НРБ и Швеции, на международных симпозиумах COSPAR в 1982, 1984, 1986 г.г., на 5-й Генеральной ассамблее IA8A/IAMAP в Прага 1985 г., на Международном симпозиуме по физике ионосферы и магнитосферы Земли и солнечного ветра (Львов, 1983), на нескольких всесоюзных конференциях.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 8 работах.
Структура и объем диссертации, Работа состоит из введения,
трех глав, заключения, списка литературы, содержит 90 страниц
основного текста, 50 рисунков. В списке цитируемой литературы
127 наименований. J
