Курсовая работа на тему: Оценки параметров энергичных электронов и протонов, которые высыпаются средних широтах обзор

Введение

В настоящее время надежно установлено, что Земля и ее магнитное поле погружены в непрерывно текущий поток плазмы солнечного происхождения - солнечный ветер. Солнечный ветер, который представляет собой расширение солнечной короны со сверхзвуковой скоростью, несет с собой в космическое пространство магнитное поле Солнца. Магнитное поле Земли взаимодействует с плазмой солнечного ветра, и на геоцентрическом расстоянии примерно между Землей и Солнцем образуется ударный фронт. Основной поток солнечного ветра обтекает Землю и уносит геомагнитное поле в длинный магнитный хвост. Следовательно, Земля окружена магнитной полостью - магнитосферой, строение и свойства которой определяются главным образом магнитным полем земли и токами, генерируемыми солнечным ветром. Считают, что частицы солнечного ветра попадают в атмосферу либо через магнитный хвост, либо через полярные каспы с низкой напряженностью магнитного поля, расположенные на дневной стороне Земли. Как известно в магнитосфере протекает множество физических процессов. Многие из них, косвенно связанные с такими давно известными явлениями, как полярные сияния (высыпание частиц в полярных широтах), и магнитные бури, прямо или косвенно обусловлены взаимодействием солнечного ветра и магнитосферы Земли.

Чтобы узнать как взаимодействуют магнитосфера и ионосфера необходимо изучить все, или хотя бы основные, происходящие процессы. Для этого следует вначале предположить (грубое предположение), что ионосфера и магнитосфера существуют независимо друг от друга, и изучить их по отдельности. Затем можно предположить, что некоторые процессы в ионосфере являются следствием некоторых процессов в магнитосфере (или наоборот). Т. е., в принципе следует изучать магнитосферу и ионосферу как две сильно связанные системы.

Было сделано предположение о двух видах взаимодействия: корпускулярном и волновом. Первый процесс происходит "сверху вниз": т.е. частицы, высыпаясь из радиационных поясов магнитосферы воздействуют на ионосферу. Второй - может осуществляться как "снизу вверх", так и при помощи различных внешних факторов (к примеру - солнечный ветер). Частым результатом такого процесса является высыпание частиц в атмосферу Земли. Высыпания могут быть совершенно различными, как по энергиям, так и по углам вхождения в атмосферу. Высыпания различают также по типу частиц: протоны или электроны.

Отметим, что результаты высыпаний электронов и протонов (степень ионизации и глубина проникновения) с одинаковыми энергиями и углами вхождения будут различными.

В данной работе будет рассмотрено взаимодействие магнитосферы Земли посредством различных типов волн с частицами, находящимися в радиационном поясе в зависимости от параметров взаимодействующих волн и частиц. Также будет рассмотрено высыпание различных частиц. Но здесь будет рассмотрено лишь несколько видов взаимодействий высыпающихся частиц с атмосферой. Так как высыпаются не только электроны, но и протоны, то процессы, происходящие при этом, будут различны. Например, эффективность ионизации зависит не только от энергии частиц, но и от начальных углов, под которыми входят частицы. Существует также высотная зависимость степени ионизации от энергии частиц, причем для различных частиц своя.

Оглавление

- Ведение

- Оценки параметров энергичных электронов и протонов, которые высыпаются на средних широтах обзор

- Анализ отдельных случаев

- Явление, связанное с волнами типа свистов

- Явление, связанное с электромагнитной ионно-циклотронной волной

- Явление, связанное с электростатической ионно-циклотронной волной

- Изучение кинетических методов исследования

- Электроны

- Потеря энергии и рассеяние

- Обратное рассеяние энергичных электронов атмосферой

- Поглощение высокоэнергичных электронов в атмосфере2.2. Протоны

- Изучение гидродинамических методов исследования

- Модуляция потоков энергичных частиц гидромагнитными волнами

- 3.1.1. Случай быстрой изотропизации3.1.2. Случай сохранения адиабатических инвариантов.22

- Модуляция инкремента нарастания свистовой моды

- Модуляция потоков высокоэнергичных частиц

- Продольные электрические поля

- Теоретические оценки эффектов в нижней ионосфере Заключение

- Литература

Список литературы

1. Либов Р. Введение в теорию кинетических уравнений. -М,: Мир, 1974. - 371 с.

2. Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П. Магнитосферно-ионосферное взаимодействие. -М.: Наука, 1988 - 192 с.

3. Полярная верхняя атмосфера. -М,: Мир, 1983 - 456 с.

4. Хир К. Статистическая механика, кинетическая теория и стохастические процессы. -М,: Наука 1988 - 600 с,

5. Космическая геофизика. -М,: Мир, 1976 - 544 с.