Пондеромоторные силы волн альвена в магнитосфере Земли

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Статья посвящена 80-летию открытия волн Альвена, которые играют большую роль в физике, радиофизике, астрофизике и физике Земли. Внимание сосредоточено на пондеромоторном перераспределении плазмы в магнитосфере Земли под воздействием волн Альвена и ионно-циклотронных волн. На относительно небольших расстояниях от Земли пондеромоторная сила является выталкивающей, т.е. направлена вверх независимо от того, распространяется волна Альвена к Земле или от Земли. В приэкваториальной зоне центральных областей магнитосферы волны в диапазоне Рс 1 сгребают плазму к минимуму геомагнитного поля, так что на экваторе образуется максимум плотности плазмы при достаточно высокой интенсивности волн. На периферии магнитосферы происходит бифуркация и максимум расщепляется на два максимума, причем расстояние между ними увеличивается с удалением от Земли. В обсуждении кратко рассмотрены также полярный ветер, ускорение тяжелых ионов и фиктивная нелинейность поверхностного импеданса земной коры.

Об авторах

Ф. З. Фейгин

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: feygin@ifz.ru
Россия, г. Москва

А. В. Гульельми

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: guglielmi@mail.ru
Россия, г. Москва

Список литературы

  1. Альвен Х. Космическая электродинамика. М.: Издательство иностр. литер. 1952. 260 с.
  2. Антонова A.E., Шабанский В.П. Структура магнитного поля на больших расстояниях от Земли // Геомагнетизм и аэрономия. 1968. Т. 8. С. 801–805.
  3. Антонова A.E., Шабанский В.П., Хедгекок П.С. Сопоставление эмпирической модели магнитного поля, основанной на данных HEOS-1,2, с аналитической двухдипольной моделью магнитосферы // Геомагнетизм и аэрономия. 1983. Т. 23. С. 697–699.
  4. Бердичевский М.Н., Дмитриев В.И. Магнитотеллурическое зондирование горизонтально-однородных сред // М.: Недра. 1991. 123 с.
  5. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Физматиздат. 1960. 685 с..
  6. Гульельми А.В. МГД волны в околоземной плазме. М.: Наука. 1979. 139 с.
  7. Гульельми А.В. Пондеромоторные силы в коре и в магнитосфере Земли // Физика Земли. 1992. № 7. С. 35–40.
  8. Гульельми А.В. Ультранизкочастотные электромагнитные волны в коре и в магнитосфере Земли // УФН. 2007. Т. 177. № 12. С. 1257–1276.
  9. Гульельми А.В. О фиктивной нелинейности поверхностного импеданса земной коры // Письма в ЖЭТФ. 2009. Т.89. Вып.7. С. 439–442.
  10. Гульельми А.В. К 70-летию формулировки граничного условия Леонтовича // Успехи физических наук. 2010. Т. 180. № 1. С. 105–106 https://doi.org/10.3367/UFNr.0180.201001g.0105
  11. Гульельми А.В., Фейгин Ф.З. Воздействие пондеромоторных сил на магнитосферу Земли // Физика Земли. 2018. № 5. С. 53–60.
  12. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит. 2003. 656 с.
  13. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука. 1979. 528 с.
  14. Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. М.: Наука. 1980. 299 с.
  15. Barnett R.L., Green D.L., Waters C.L., Lore J.D., Smithe N., Myra J.R., Lau C., Van Compernolle B., Vincena S. Ponderomotive force driven density modifications parallel to on the LAPD // Phys. Plasmas. 2022. V. 29. P. 042508. https://doi.org/10.1063/5.0071162
  16. Espinoza-Troni J., Asenjo F.A., Moya P.S. Ponderomotive forces due to electron waves in unmagnetized plasmas described by Kappa distribution functions // Plasma Phys. Control. Fusion. 2023. V. 65(6). P. 06500. https://doi.org/10.1088/1361-6587/acc68a
  17. Alfvén H. Existence of electromagnetic hydrodynamic waves // Nature. 1942. V. 150. P. 405–406.
  18. Feygin F.Z., Pokhotelov O.A., Pokhotelov D.O., Mursula K., Kangas J., Braysy T., Kerttula R. Effect of heavy ions on ponderomotive forces due to ion cyclotron waves // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 20481–20486.
  19. Guglielmi A.V., Pokhotelov O.A. Geoelectromagnetic Waves. IOP Publ. Ltd, Bristol. 1996.
  20. Guglielmi A., Lundin R., Potapov A., Tsegmed B., Petrunin A. Field-aligned acceleration of ions by the Alfvén waves in the polar regions // Advances in Space Research. V. 37. № 3 2006. P. 617–621.
  21. Nekrasov A.K., Feygin F.Z. Ponderomotive modification of multicomponent magnetospheric plasma due to electromagnetic ion cyclotron waves // Astrophys. Space Sci. 2013. V. 346. P. 203–212
  22. Lundin R., Guglielmi A. Ponderomotive forces in Cosmos // Space Sci. Rev. 2006. V. 127. № 1–4. P. 1–116.
  23. Troitskaya V.A. Pulsation of the Earth’s electromagnetic field with period of the 1 to 15 seconds and their connection with phenomena in the high atmosphere // J. Geophys. Res. 1961. V. 66. № 1. P. 5–18.

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».