А. А. Криволуцкий Центральная аэрологическая обсерватория

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

_ = ( m_e₀ / n_ee² )^1/2

На высотах 100-500 км _меняется от 10^-5 до 10^-7 с.

Так как в ионосфере масштабы пространственных неоднородностей l₀ и характерные времена изменения ее параметров t₀ практически всегда удовлетворяют условиям:

l₀ >> r_D и t₀ >> _,

то при анализе и описании разнообразных процессов можно использовать условие квазинейтральности ионосферной плазмы:

n_e = ,

где n_j – концентрация положительных ионов сорта j, а суммирование проводится по всем сортам ионов.

Таким образом, ионосферная плазма удовлетворяет условию идеальности:

n_e r_D³ >> 1

и разреженности газа:

n_e^-3 >> d,

где d – средний диаметр частиц газа. Одновременное выполнение последних двух неравенств означает, что ионосферная плазма удовлетворяет условиям сплошной среды.

Поскольку ионосферная плазма находится в геомагнитном поле, то электроны и ионы имеют гирочастоты:

_e = eB/m_e и _i = eB/m_i ,

где B – магнитная индукция геомагнитного поля.

Типичные значения гирочастот и величин замагниченности электронов _e и ионов _i , которые определяются как: _e = _e/_eи _i = _i/_i, приведены в таблице 2, где _e и _i – эффективные частоты соударений электронов и ионов соответственно.

Таблица 2 Гирочастоты, степень замагниченности и эффективные частоты соударений электронов и ионов в зависимости от высоты

Из Таблицы 2 видно, что до высот примерно 150 км ионосферная плазма замагничена частично (_e>>1, _i <1), а выше 150 км полностью замагничена (_e>>1, _i >>1).

Blog

А. А. Криволуцкий Центральная аэрологическая обсерватория

 = ( me0 / nee2 )1/2

На высотах 100-500 км  меняется от 10-5 до 10-7 с.

Так как в ионосфере масштабы пространственных неоднородностей l0 и характерные времена изменения ее параметров t0 практически всегда удовлетворяют условиям:

l0 >> rD и t0 >> ,

то при анализе и описании разнообразных процессов можно использовать условие квазинейтральности ионосферной плазмы:

ne = ,

где nj – концентрация положительных ионов сорта j, а суммирование проводится по всем сортам ионов.

Таким образом, ионосферная плазма удовлетворяет условию идеальности:

ne rD3 >> 1

и разреженности газа:

ne-3 >> d,

где d – средний диаметр частиц газа. Одновременное выполнение последних двух неравенств означает, что ионосферная плазма удовлетворяет условиям сплошной среды.

Поскольку ионосферная плазма находится в геомагнитном поле, то электроны и ионы имеют гирочастоты:

e = eB/me и i = eB/mi ,

где B – магнитная индукция геомагнитного поля.

Таблица 2 Гирочастоты, степень замагниченности и эффективные частоты соударений электронов и ионов в зависимости от высоты

Z, км

ei , с-1

en , с-1

in , с-1

e , с-1

I , с-1

e

i

100

840

48000

730

107

180

2102

0,25

120

580

6200

680

107

190

1.5103

0,3

150

480

910

60

107

250

1.1104

4,2

200

440

150

6

107

300

6 104

50

250

650

47

2

107

350

2 105

175

300

810

18

0,7

107

350

6 105

500

400

590

3,5

0,2

107

350

_ = ( m_e₀ / n_ee² )^1/2

На высотах 100-500 км _меняется от 10^-5 до 10^-7 с.

Так как в ионосфере масштабы пространственных неоднородностей l₀ и характерные времена изменения ее параметров t₀ практически всегда удовлетворяют условиям:

l₀ >> r_D и t₀ >> _,

n_e = ,

где n_j – концентрация положительных ионов сорта j, а суммирование проводится по всем сортам ионов.

n_e r_D³ >> 1

n_e^-3 >> d,

_e = eB/m_e и _i = eB/m_i ,

_ei , с^-1

_en , с^-1

_in , с^-1

_e , с^-1

_I , с^-1

_e

_i

10⁷

210²

10⁷

1.510³

10⁷

1.110⁴

10⁷

6 10⁴

10⁷

2 10⁵

10⁷

6 10⁵

10⁷

3 10⁷

10⁷

1 10⁷

Из Таблицы 2 видно, что до высот примерно 150 км ионосферная плазма замагничена частично (_e>>1, _i <1), а выше 150 км полностью замагничена (_e>>1, _i >>1).