Книга посвящена теоретическому исследованию процесса переноса авроральных частиц (электронов с начальными энергиями более 50 эВ, протонов и атомов водорода с начальными энергиями более 1 кэВ) в высокоширотной атмосфере Земли. Основные темы, затрагиваемые в книге, представляют собой следующие разделы: а) исследование современного состояния уровня знания сечений рассеяния интегральных и дифференциальных электронов, протонов и атомов водорода основными атмосферными газами (атомарный кислород, молекулярный кислород и молекулярный азот) в диапазоне энергий от порогов возбуждения до области асимптотического поведения сечений; б) детальное исследование фундаментальных характеристик переноса (функция распределения и ее эволюция по мере проникновения пучка в среду, длины пробегов и альбедо-потоки, пространственное расплывание пучка и т.п.) авроральных частиц в трехкомпонентной модели нейтральной атмосферы Земли с учетом дипольного магнитного поля; в) исследование процесса распределения кинетической энергии авроральных частиц по уровням внутреннего возбуждения нейтральных компонент атмосферы (электронным и колебательным состояниям атомарного кислорода, молекулярного кислорода и молекулярного азота). Книга адресована исследователям, занимающимся изучением околоземного космического пространства. Может быть полезна также аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей, обучающимся на физических и геофизических факультетах.
Author(s): Иванов В.Е., Козелов Б.В.
Publisher: Изд. Кольского научного центра РАН
Year: 2001
Language: Russian
Commentary: 64011
Pages: 248
Tags: Физика;Физика плазмы;
Титульный лист......Page 2
1.1. Высокоширотная ионосфера и характеристики e-p-H пучков......Page 3
1.2. Модели переноса энергичных частиц в атмосфере Земли......Page 8
1.3. Особенности моделирования переноса авроральных пучков в атмосфере Земли......Page 10
2.1. Дифференциальные, интегральные и суммарные сечения рассеяния......Page 15
2.2. Сечения рассеяния электронов атомарным кислородом......Page 16
2.3. Сечения рассеяния электронов молекулярным кислородом......Page 25
2.4. Сечения рассеяния электронов молекулярным азотом......Page 35
2.5. Дифференциальное сечение yпpyгoгo рассеяния......Page 47
2.6. Дифференциальные сечения ионизации......Page 51
2.7. Функция потерь энергии......Page 53
3.2. Сечения реакций перезарядки......Page 56
3.3. Сечения реакций ионизации......Page 60
3.4. Сечения возбуждения водородных эмиссий......Page 62
3.5. Сечения возбуждения эмиссий атмосферных составляющих......Page 67
3.6. Сечения yпpyгoгo рассеяния......Page 72
3.7. Угловое рассеяние протонов и атомов водорода......Page 73
3.8. Функция потерь энергии......Page 77
4.1. Формализм модели......Page 81
4.2. Определение длины свободного пробега......Page 82
4.3. Определение типа соударения и потерь энергии......Page 86
4.4. Определение углов рассеяния......Page 87
4.5. Моделирование лабораторных и ракетных экспериментов......Page 93
4.6. Оценка статистической точности......Page 99
5.1. Интегральные характеристики переноса потоков авроральных электронов......Page 101
5.2. Энергетическое и угловое распределение авроральных электронов в атмосфере Земли......Page 115
5.3. Особенности пере носа авроральных электронов в атмосфере Земли......Page 130
6.1. Пространственное распределение выделившейся энергии и интегральные длины пробегов......Page 139
6.2. Влияние магнитного поля земли на интегральные и дифференциальные характеристики переноса......Page 146
6.3. Особенности прохождения протонно-водородных потоков в атмосфере Земли......Page 155
7.1. Полярная ионосфера как неравновесная плазма......Page 157
7.2. Функция распределения по внутренним степеням свободы......Page 158
7.3. Особенности распределения энергии по электронным и колебательным уровням N 2 , 02 и О......Page 159
7.4. Роль электронов ионизационного каскада......Page 167
7.5. Характеристики ионизации для протонных высыпаний......Page 170
7.6. Скорость образования возбужденных молекул и атомов в атмосфере Земли......Page 174
7.7. Пространственная структура ионообразования в протонных высыпаниях......Page 209
7.8. Дополнительная ионизация в F 2 -слое......Page 223
7.9. Моделирование активного эксперимента......Page 224
7.10. Вариации интенсивности эмиссий полярных сияний в области совместных е-р-Н-высыпаний в зависимости от параметров потоков высыпающихся частиц......Page 225
Литература......Page 234
