Abstract
В статье дается обзор разработанных трех численных моделей для расчета электродинамических параметров высокоширотной ионосферы Земли. Модель глобального распределения ионосферного электрического потенциала, построенная на основе решения краевой задачи о растекании ионосферных токов, позволяет рассчитать траектории конвекции ионосферной плазмы в северном и южном полушариях. Модель высокоширотной ионосферы позволяет оперативно рассчитывать трехмерную структуру электронной плотности в диапазоне высот 120-500 км при различных гелио-геофизических условиях. Учитывается определяющая роль электрических полей магнитосферного происхождения. Концентрация основных ионосферных ионов определяется решением уравнения фотохимического баланса и конвективно-диффузионного уравнения вдоль траектории конвекции плазменных трубок с учётом параметров термосферы. Разработана методика и алгоритмы численного расчета распределения магнитного поля над ионосферой, которое создается электрическими токами магнитосферного происхождения. Модель базируется на решении уравнения для векторного магнитного потенциала и позволяет рассчитать двумерную картину магнитных вариаций.
Highlights
При взаимодействии плазмы солнечного ветра и межпланетного магнитного поля с земным диполем в ионосфере и магнитосфере Земли генерируются мощные электрические поля и токи
Modeling of the global distribution of ionospheric electric field based on realistic maps of field-aligned currents // J
Evolution of the high-latitude F region large-scale ionospheric irregularities under different solar wind and zenith angle conditions // Adv. Space Res. 2017
Summary
При взаимодействии плазмы солнечного ветра и межпланетного магнитного поля с земным диполем в ионосфере и магнитосфере Земли генерируются мощные электрические поля и токи. Электродинамические процессы, происходящие в ионосферно-магнитосферной системе, оказывают значительное влияние на функционирование современных технологических систем на Земле и в космосе. Изучение электродинамики верхней атмосферы Земли важно для понимания солнечно-земных связей, а разработка инструментов прогнозирования имеет прикладное значение для определения, например, условий распространения радиоволн в высоких широтах и предупреждения сбоев в системах электроснабжения вследствие индукционных токов. С другой стороны, эффективным способом количественного описания глобального распределения параметров является математическое моделирование, основанное на решении уравнений, описывающих физические процессы, происходящие в ионосферно-магнитосферной системе. Основными компонентами этого семейства являются (*) модель распределения магнитного поля на верхней границе ионосферы, которое создается электрическими токами магнитосферного происхождения; (*) модель распределения электрического потенциала в ионосфере Земли в глобальной постановке, т.е.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
