Исследование магнитосферного поля коротации по измерениям электрического поля атмосферы в высоких широтах Ю. В. Д у м и н Теоретический отдел, Институт. - презентация

1 Исследование магнитосферного поля коротации по измерениям электрического поля атмосферы в высоких широтах Ю. В. Д у м и н Теоретический отдел, Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.С. Пушкова Российской Академии Наук (ИЗМИРАН) г.Троицк Московской обл. научная конференция БАЗЫ ДАННЫХ, ИНСТРУМЕНТЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ПОЛЯРНЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 22 – 26 мая 2012г. ИЗМИРАН, г.Троицк Геофизический факультет, Российский Государственный Геологоразведочный Университет им. С. Орджоникидзе (МГРИ-РГГРУ) Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23

2 экваториальная плоскость M.G. Kivelson & C.T. Russell (Eds.). Introduction to Space Physics. NY: Cambridge Univ. Press, 1995 Введение - 1 Два типа крупномасштабных электрических полей во внутренней магнито- сфере Земли: 1. Поле конвекции (возникает при взаимодействии солнечного ветра с границами магнитосферы) 2. Поле коротации (возникает при вращении намаг- ниченного земного шара в окружающей плазме) Суперпозиция этих двух полей определяет распределение холодной плазмы во внутренней магнитосфере, т.е. структуру плазмосферы.

3 Введение - 2 Эффект проецирования магнитосферной разности потенциалов на поверх- ность Земли и усиления электрического поля в нижней атмосфере: Согласно уравнению непре- рывности электрического тока Эффекты поля магнитосферной конвекции в нижней атмосфере на аврораль- ных широтах могут составлять (в зависимости от уровня геомагнитной актив- ности) десятки В/м. Они достаточно широко изучались, начиная с 1980-х гг. Эффектам поля коротации никогда не уделялось должного внимания, т.к. считалось, что они очень малы (поскольку поле коротации внутри Земли непрерывно переходит в поле коротации магнитосферы). Так как в нижней атмосфере то т.е. напряженность электри- ческого поля значительно возрастает.

4 где потенциал уни- полярной индукции сопротивление стол- ба атмосферы локальная вертикальная координата Уточненная модель поля коротации [Yu.V. Dumin. Adv. Space Res., v.30, p.2209 (2002)]

5 Разделение эффектов конвекции и коротации Вклад магнитосферной коротации в электрическое поле нижней атмосферы: поле конвекции 100 В/мполе коротации 10 В/м Амплитуда поля коротации в нижней атмосфере на порядок меньше, чем поля конвекции. Тем не менее, поле коротации может быть легко отделено от поля конвекции по типу симметрии относительно плоскости полуденно-полуночного меридиана (т.к. для фиксированной на поверхности Земли станции оно не усредняется при суточном вращении). Кроме того, поле конвекции проявляется, в основном, на авроральных широтах, а поле коротации – на полярных.

6 Обсуждение и выводы: Представляет большой интерес, используя уже имеющиеся или будущие данные наблюдений в высоких широтах, произвести поиск зависимости средней (по многим оборотам Земли) напряженности атмосферно- электрического поля от уровня магнитной возмущенности : Выявление нетривиальной зависимости такого вида стало бы первым непосредственным измерением эффектов магнитосферного поля коротации в нижней атмосфере, а также могло бы послужить дополни- тельным средством диагностики внутренней магнитосферы Земли. Особенности исследования атмосферно-электрических эффектов поля коротации, в отличие от поля конвекции: необходимо проведение наблюдений на длинных (многолетних) временных интервалах, при этом не требуется высокое разрешение по времени; предпочтительно использование данных не для авроральных, а для полярных широт (например, станция Восток в Антарктиде). ?