Численное исследование инкремента градиентно-дрейфовой неустойчивости на фронтах экваториальных плазменных пузырей

Наземные и спутниковые измерения, а также численное моделирование пространственной структуры экваториальных ионосферных пузырей проводятся достаточно интенсивно. Эти данные показывают, что долготные и высотные градиенты логарифма электронной концентрации на вертикальных границах пузырей могут достиг...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Matematicheskoe modelirovanie (Moscow, Russia) Russia), 2020-11, Vol.32 (11), p.129-140
Hauptverfasser: Кащенко, Николай Михайлович, Kashchenko, Nikolay M., Ишанов, Сергей Александрович, Ishanov, Sergei Aleksandrovich, Мациевский, Сергей Валентинович, Matsievsky, Sergei Valentinovich
Format: Artikel
Sprache:rus
Online-Zugang:Volltext
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Beschreibung
Zusammenfassung:Наземные и спутниковые измерения, а также численное моделирование пространственной структуры экваториальных ионосферных пузырей проводятся достаточно интенсивно. Эти данные показывают, что долготные и высотные градиенты логарифма электронной концентрации на вертикальных границах пузырей могут достигать значений 0.001 1/м и 0.0001 1/м соответственно. При таких градиентах электронной концентрации возможно развитие градиентно-дрейфовой неустойчивости. Эта неустойчивость может генерировать неоднородности ионосферной плазмы с пространственно-временными масштабами, характерными для экваториального F-рассеяния. В данной статье представлены результаты расчетов инкрементов нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости на границах ионосферных пузырей. Пространственно-временная структура экваториальных плазменных пузырей получена численным моделированием. Это моделирование основано на двумерной численной модели неустойчивости Рэлея--Тейлора в экваториальной ионосфере Земли. Эта модель построена при условии, что рэлей-тейлоровские и градиентные неоднородности сильно вытянуты вдоль силовых линий магнитного поля. Инкременты нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости плазмы получены из дисперсионного уравнения. Результаты численных экспериментов подтверждают возможность генерации градиентно-дрейфовой неустойчивости ионосферной плазмы. Это происходит за счет значительных долготных и высотных градиентов плазмы на фронтах развитого экваториального плазменного пузыря. При этом инкремент нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости может достигать значений 1/(170 с). Градиентно-дрейфовая неустойчивость может быть причиной экваториального F-рассеяния. Ground and satellite measurements, as well as numerical modeling of the spatial structure of equatorial ionospheric bubbles, are carried out quite intensively. These data show that the longitude and altitude gradients of the electron density logarithm at the vertical boundaries of the bubbles can reach values of 0.001 1/m and 0.0001 1/m, respectively. With such electronic density concentration gradients, the gradient-drift instability can develop. This instability can generate ionospheric plasma irregularities with space-and-time scales are characteristic of equatorial F-spread. This article presents results of calculation of the gradient-drift instability growth rates at the ionospheric bubbles boundaries. The space-and-time structure of the equatorial plasma bubbles is obtained by numerical modeling. This simulation is b
ISSN:0234-0879
DOI:10.20948/mm-2020-11-10