RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическое моделирование // Архив

Матем. моделирование, 2024, том 36, номер 3, страницы 87–95 (Mi mm4543)

Исследование градиентно-дрейфовой неустойчивости в области развитых экваториальных плазменных пузырей

Н. М. Кащенко, С. А. Ишанов, Е. В. Зубков, Л. В. Зинин

Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта

Аннотация: Представлены результаты численных экспериментов по расчетам пространственного распределения электронной концентрации и потенциала электрического поля, формирующихся в результате градиентно-дрейфовой неустойчивости в области развитых экваториальных плазменных пузырей. Особенностью экваториальных плазменных пузырей является наличие больших отношений электронной концентрации вне плазменных пузырей к ее значениям внутри плазменных пузырей. Этим создаются большие градиенты концентрации и большие скорости поперечного к силовым линиям магнитного поля Земли дрейфового переноса. Такие условия возникновения больших положительных значений инкремента градиентно-дрейфовой неустойчивости, что приводит к усилению мелкомасштабных неоднородностей ионосферной плазмы с пространственно-временными масштабами, характерными для экваториального F-рассеяния. Полученные результаты согласуются с предыдущими работами авторов, направленными на исследование особенностей инкремента градиентно-дрейфовой неустойчивости. В отличие от предыдущих работ авторов, исследование в данной работе выполнено на основе прямого численного моделирования процесса развития неоднородности заданной в виде пространственно-ограниченной волны. Модель описывает процессы развития и усиления начальных неоднородностей с характерными размерами от нескольких десятков метров. Таким образом, градиентно-дрейфовая неустойчивость может являться причиной генерации мелкомасштабной структуры на фронтах плазменных пузырей в вечернее и ночное. В работах других авторов исследование проведено вне области ионосферных плазменных пузырей.

Ключевые слова: градиентно-дрейфовая неустойчивость, инкремент нарастания, F-рассеяние, неустойчивость Релея-Тейлора, ионосферные пузыри, геомагнитное поле.

Поступила в редакцию: 19.06.2023
Исправленный вариант: 11.09.2023
Принята в печать: 16.10.2023

DOI: 10.20948/mm-2024-03-06



© МИАН, 2024