Суббуря

Cтраница 1

Структура геомагнитного хвоста во время различных фаз геомагнитной бури согласно концепциям Хоунса и Рассела и МакФеррона. ( а Началом фазы роста считается возникновение интенсивного пересоединения на дневной стороне магнитопаузы при преимущественно южном направлении магнитного поля солнечного ветра, ( б Это приводит к накоплению энергии магнитного поля в хвосте, которое заканчивается формированием околоземной нейтральной линии в момент инициации суббури, ( в Во время взрывной фазы возникает быстрое пересоединение на околоземной нейтральной линии с формированием плазмоида, движущегося в дальний хвост, ( г В конце концов, во время фазы восстановления нейтральная линия двигается к своему обычному местоположению в спокойной магнитосфере в дальнем хвосте, и магнитное поле восстанавливает структуру, которая существовала до начала фазы роста. [1]

Суббуря может быть поделена на три фазы: рост, взрывная фаза и восстановление. Фаза роста начинается с началом пересоединения на дневной стороне магнитопаузы вследствие поворота вектора магнитного поля в южном направлении. Это приводит к эрозии на дневной магнитопаузе и к возрастанию тока, текущего в токовом слое хвоста. [2]

Системы продольных ионосферных токов в высоких широтах, ответственные за умеренные магнитные возмущения. Тони полярных электроструй замыкаются через ионосферу полярной шапки и приполярных широт. [3]

Многие суббури связаны с изменением северного направления ММП на южное, приводящим к плавному усилению западной авроральной электроструи с вариацией магн. Иррегулярные вариации могут достигать неск. Такие циклы могут повториться неоднократно в течение магн. Вт, как поступающая из солнечного ветра, так и предварительно запасенная в виде магн. К ним относятся индексы авро-ральных электроструй ( AU, AL, АЕ), кольцевого тока и токов на магнитопаузе ( Dst), меры планетарной геомагн. Эти индексы применяются не только в геомагнетизме, по и в др. разделах солнечно-земной физики. [4]

Во время фазы роста суббури образование Е0 вместе с увеличившимся высыпанием горячих электронов усиливает токи вдоль силовых линий на южной границе овала. Вычисления Киндела и Кеннела [336] показали, что, когда поток электронов превышает 3 - Ю9 эл / см2 - с, в верхней ионосфере развивается электростатическая ионно-циклотронная неустойчивость; несколько большие потоки необходимы для раскачки ионно-звуковых волн. При этом, как подчеркивается в [232], возможно одновременное существование ионно-звуковой и ионно-циклотронной неустойчивостей. [5]

Во время взрывной фазы суббури наземные наблюдения и модели утверждают, что Етес может возрасти до 10 - 3 В - м 1, поскольку Us - Vc обычно в шесть раз больше усредненной величины, а отношение 1с / 18 возможно в 2 или 3 раза меньше усредненного. [6]

Такой подход согласуется с моделью суббури ( Кеннела и Коронити) [232, 333], согласно которой именно амплитуда бухты 5Ятах, грубо говоря, пропорциональна первоначальному электрическому полю, определяющему турбулизацию. [7]

В и В, позволяют истолковать магнитосферные суббури, вспышки на Солнце и др. звездах как процесс быстрого магн. Пере-соединение в не-нейтральных Т.е. экспериментально проявляется, в частности, в ловушках типа токамак. [8]

Этот момент времени называется инициацией взрывной фазы суббури ( substorm onset) и является точкой отсчета начала взрывной фазы. Вопрос, почему Х - линия появляется в определенном месте хвоста, пока не получил окончательного ответа, но можно предполагать, что это следствие глобальной картины конвективного движения в хвосте. Например, Эриксон и Вольф ( Eric-son and Wolf, 1980) предположили, что конвекция во время фазы роста приводит к появлению пинча в этом месте хвоста. [9]

Если нет увеличения скорости солнечного ветра, то суббуря начинается без внезапного начала. В этом случае магнитная буря оказывается серией суббурь, происходящих настолько часто, что магнитосфера не успевает полностью восстановиться между ними. Такое перекрытие отдельных событий позволяет кольцевому току нарастать до стадии, когда он доминирует над всеми возмущениями поверхностного магнитного поля. Таким образом, суббуря, на самом деле, является фундаментальным динамическим процессом. [10]

Параметры магнитосферной плазмы во время развития взрывной фазы суббури отвечают условиям, полученным выше. [11]

Эта фаза характеризуется последовательностью взрьшообразных процессов, нал, суббурями, связанных с вводом в магнитосферу потока энергии и плазмы из межпланетной среды. [13]

Человеку не слишком хорошо знакомому с понятиями магнитной бури и магнитосферной суббури может показаться странным, что второе явление привлекает намного большее внимание исследователей, чем первое. Приставка суб в слове суббуря, казалось бы, подразумевает, что суббуря - явление намного менее важное, чем буря, но, на самом деле это не так. Несмотря на свое название, магнитосферная суббуря может возникнуть даже тогда, когда нет никакого признака магнитной бури. Суббуря - это возмущение, возникающее вследствие инжекции энергии в магнитосферу, которое вызвано поворотом вектора межпланетного магнитного поля в южном направлении. Длительность типичной суббури приблизительно час, и результирующее магнитное возмущение концентрируется в основном в авроральной зоне и около нее. По этой причине суббурю часто называют авроральной или полярной суббурей. [14]

Совокупность большого числа последних экспериментальных работ привела к представлению о том, что фаза роста суббури инициируется скачкообразным появлением южной компоненты в магнитном поле солнечного ветра Д 0 Когда скачок достигает лобовой точки магнитосферы, начинаются процесс пересоединения силовых линий и приближение к Земле границы магнитосферы - магнитопаузы. Одновременно с этим появляется индукционное электрическое поле Е0 от утренней стороны к вечерней, вызывающее конвективный поток плазмы в магнитосфере по направлению к границе. Однако магнитопауза, оказавшаяся во внешнем электрическом поле Е0, соединена силовыми линиями с высокопроводящей дневной ионосферой, по которой протекают большие педерсеновские токи. Таким образом, образуется дневная магнитосферно-ионосферная токовая цепь. В этой цепи в авроральную ионосферу текут продольные токи от магнитопаузы, направленные к Земле в утренние часы и от Земли - в вечерние. [15]

Страницы: 1 2 3 4