Введение к работе
Актуальность работа Данная работа лосвядена изучении процессов ускорения и переноса частиц в гвро.оалънс-Л области магнитосферы, имесадя кллчсвоч сначенле для физической интерпретации рззлачіт явлений, наблюдаемых во внутранчей магнитосфзрв Земли. Под гвроральноа областьо, в дальнейшее будет подразумеваться область магнзтосфгры Зоили. занимаемая силоыши линиями, простираюанмлся на область полярных сияний. Теоретическая клеть задача решалась на основа синтеза уже имеюзихся различных теоретических лсдходоз и разработка нсвых моделей перевоза частиц. На основе полученных результатов строилась численная модель, результати хоторои сопоставлялись с экспериментальными данными о зарз.шкях потоков частиц и магнитного поля. При :»том испильзовалксь, как э.чсперименггл>нь"о данные нривэдзнчме в лмгературе, тгк к результаты, обработанные автором.
В настоящее время достаточно хорошо из/чзіш среднестатистические потоки захваченніх ча.тгнц в радийцасняіа поясах Земля в магнитнозпоколноо время. D то ire время изв'істно. что динамика потоков частиц во время суббурь носит очен:> спэглыа характер, определяемый целим рядом факторов: уровнен геомагнитной активности, наличием нескольких источников частиц, локализацией точки наблпдения а т. п. Исследование вариаций гютокза частиц во время геомагаитнш: возмущения ккоет суцеотвоннэв значение і,ля создания целостной картини явлении гдгкитесфеонэ-ионосфернего ЕоаймодгЬстякя.
Раскрытие физической природу набяидаемьи » эксперименте явлений по данным спутниковых измерения in si'.u как нравкло гатрудьено в связи с локальность» эхин измерение, неэсзмл'ноотьв определэнил полных функций распределения, недостаточным временным разрешением и отсутствием длительных периодов мониторинга.
- A -
По-ЭД'.имому, дальнейшее увеличение числа спутников /. улучшение их иоплтсрингсЕых позмощностей, Г.І.К например в проекта;* "Promise" и АМРЇЕ вряд пл омсхет помо-сь п окончательном решении лроб.темы определения вариация зарягенных частиц в произвольной точке цагнктэсферы. b этом плане прсдсгавяязтся актуальной задача разрадоткл ""еоретических 'концепции и проведениз шслениого моделирования на основе совокупности. спутниковых к экслерлмэктллъймч даніїлі. Гэкса путь исследования прэдстазляетоя наиболее oi(4<3KT»tKUU с точкч ирония пончианкя сущности физически.? процессов. D сеязи с актуальность» зтой тематики большое чеслс р&бот посьлцеио построения ысделей. поязеяяваих по некоторому классу зхслернменталышх данных Сиапрштэ? «та данным одного спутника) описывать вариаций' потеков- частиц в РГі.
Цель работы Цель», представляемой диссертации калзгэтея изучение процессов уаеорзгвя к- карочоса частот » гвроралйнъе областях тглитос$вр» зо ьреаегг иагяютосферт» гсзкуцензіг.
Ллл изучения- о&во&кк:: заісонокераосте* ігростргнстЕекно - акергетйческже », б?єілчіе.чх характеристик частки в ігагьитосімре Земли во врекя суббурь был проззцен аналіз данных аыоокошшютного кизкэлбтяц2го спутиика "Иосыоо-йОО". Orovy вопросу посвяшена первая глава диссертации, йс второй главе рассматривается модель гиггэкаии' частиц зо время суббурь в ночной части магнитосферы. Цєльо третьей главы являлась разработка методов описаьия прецг-ссов переноса инжектированных частиц в радиационных псясз::.
Научная новдзка. Б результате обработки экспериментальных данных вызокоширотного кизколетлиего спутнлка "Космос-900" .впервые были проанализированы спектральные характеристики потоков ззряЕенных частиц в полярной ионосфере- во время суббури » дмапазоке. энергий 0.03-S0 кэВ и изучена их динамика во время суббури. Полученные результаты использовалисьв дальнейшем для
моделирования шшжцни и распространения заряженных частиц з радиационных псясах.
:1рк построении модели процессов инз»кц,х'/ частій; в ночной магюяосфаре гятср осковывапся на ~>гиее разработанная концепциях "граншш инхекцик" и мэделч магнитного соз^ущеты токовой системы суСоури. Предложенная работа гвд&ете.* герьон попуткой объединения двух, базовых моеєлзй фізики мягкитосферкой суббури.
При описании варящий в дкеьисй части магнитосф&ры автору удалось :« основании казэшшх дакних описать вклад инфекционного и адиабатпчясхогэ иэханизмоз ь парлаига потеков частиц ка геостздионарчпй орбите.
На яагцгг вкчэсятся:
-
Одежи спектральних параметров іютоков ггрптсков з голяряои ионосфере з диапазоне энергия 0. 03-50 М.эВ л хх динамика во вречя мзгнятосфэрнэь eyefciypst.
-
Модель iif жекцші частки из плгзмгннпго слон хпоста маг-литосферы в радиационное пояса.
3. Методика оценки вариации потеков зауваченних частиц з
дневчск части магзятосуес».
Прэ ктичоская значимость Полученные результаты могут быть использовами дль описання вариаций илтенсивлооти потоков ч .четна в различных областях магнитосферы. У.отя моделировано проводитесь для приэкваториальных частиц, оонсенігє результаты, получеияка автором, могут быгь прт«энгны для расчага радиационной oo'ctshobki: на малых высотах, что имеет особую актуальность *з сэязч с Зезспаснсотьв космических полетов. Кроме этого продетавлечкая модель позволяет проводить сценки локализации Пласта ускорен.чя/инжыюши частиц, что существенно при изучении фізики «гнитоейерной сусУ.учи. Начочец, полученный результаты «идетельствупт о существенное вкладе механизмов переноса з ротфокгниэ сиектрапьны.: и пременчі/" '.гара.чтеркстчк усчорекии.ч
- о -
частиц, что необходимо учитывать при моделировании механизмов их ускорения.
Дачный вклад автора. Автором балі? построены теоретически» модели vxmnajm частиц из ночной части магнитосферы и вариации янтенсивност.» интрхтироваинкх частий лр.« их дрейфе во внешних областях радиационных поясов. Ькл пропеден подбор и обработка даніімх наземных магнитных станции я спутниковых данных, , приведенных в литературе, а такче анализ дгшшх спутника "Горизонт" 11984--7ВАЭ н "Космос-900". Автором было проведено численное моделирование в рамках разработанных теоретических моделей.
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на Мєадунароцноь: симпозиуме по исследования магнитных и елехтркчееккх ьелей в магнитосфере 1993 г. t Всесоюзном семигаро--соведании по космической флзнке в Ленинграде 1987 г., V Ыездународном симпозиуме КЛНГ не солнечно-земной физика 1989 г., II Есесоозком совецакии по математическим моделям ближнего коскоса памяти B.Ii. Шабгнского 1930 г. По материалам диссертации опубликовано шесть печатных работ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заклпчэикя и грех приложений. Диссертация содержит 20 страіглц с рисунками, d страницы с таблицам;; а Ті страши текста. Слксок цитируемое литературы состоит из 1і2 наименований.
