Автореферат (1150723), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Упомянуто, что в ранних траекторных расчетах с использованиемпростейших одномерных моделей токовых слоев [Sergeev and Tsyganenko, 1982;Sergeev and Malkov, 1988, Delcourt et al. 1996] проведена оценка величиныпорогового значения Kcr ~ 8, которое экспериментально не проверялось. Отмеченаважная роль порогового значения Kcr в формировании положения экваториальныхграниц зоны изотропных высыпаний энергичных заряженных частиц (изотропныхграниц, ИГ), и возможность использования широты ИГ для оценки состояниямагнитосферной конфигурации. В разделе 3.2 указано, что согласно недавнимрезультатам исследования морфологии ИГ [Sergeev et al., 2015], в хвостемагнитосферы могут присутствовать другие механизмы рассеяния и ускорениячастиц, помимо питч-углового рассеяния в токовом слое.
В частности, протоныразных энергий могут рассеиваться при взаимодействии с электромагнитнымиионно-циклотронными(EMIC)волнами.Обсуждаетсяважностьэкспериментальной проверки существования порогового значения величины K.Обосновывается выбор адаптивной модели AM03 для проведения такой проверки:(1) проецирование вдоль силовых линий магнитного поля невозможно безиспользования моделей, и (2) эмпирические модели обладают недостаточной13точностью проецирования (превышающей 1–2o геомагнитной широты). В разделе3.3 описаны используемые данные и критерии отбора событий для исследованияхарактеристик магнитного поля в области проекций протонных изотропных границ.Показаны особенности анализа наблюдений изотропных границ протонов ~30 и ~80кэВ по измерениям низковысотных полярных спутников NOAA и отображенпроцесс отбора событий.
В исследование вошли только те события, в которых вокрестности (размером в несколько RE) проекции изотропной границы внейтральный токовый слой располагались несколько спутников THEMIS, данныекоторых использовались для построения модельных конфигураций при помощимодели AM03. Приведен метод расчета параметра K и описано, как в каждомсобытии определялось положение границы плазмосферы (плазмопаузы), области снаиболее вероятным появлением EMIC волн. Раздел 3.4 содержит описаниепараметров, введенных для контроля точности проецирования и точностивычисления величин, используемых при расчете параметра K.
Все события разбитына две группы, с наибольшей и наименьшей достоверностью получаемыхрезультатов. В разделе 3.5 представлен анализ полученных значений параметра K вобласти проекций протонных изотропных границ. Отмечено, что наибольшее числозначений K (48%) попало в интервал от 4 до 16 (в пределах фактора 2 оттеоретического порогового значения) и нет значений K < 4.
Представленсравнительный анализ групп событий с наибольшей и наименьшей достоверностьюрезультатов: значения K > 35 встречаются только в группе событий с наименьшейточностью модельных конфигураций. Также показано, что в событиях с K > 16проекции изотропных границ располагаются ближе к плазмопаузе (как вне, так ивнутри плазмосферы), нежели в событиях с K < 16. Раздел 3.6 содержитобсуждение результатов, представленных в разделе 3.5, и обсуждение возможныхпричин существования значений K значительно превышающих (более чем в 2 раза)предсказываемое теорией пороговое значение Kcr ~ 8.
Отмечено, что значенияK > 35 не описывают реальных характеристик магнитного поля в области проекцийизотропных границ, так как они были получены только в группе событий снаименьшей достоверностью результатов. Отсутствие значений K < 4 и тот факт,14что наибольшее число определенных величин K лежит в интервале от 4 до 16,подтверждают возможность существования пороговой величины Kcr ~ 8.
В своюочередь, близкое расположение к плазмосфере проекций ИГ, характеризующихсяK > 16, указывает на то, что эти границы могли быть сформированы резонанснымрассеянием на EMIC волнах. Для ИГ протонов E ~ 30 кэВ величина параметра Kвсегда превышает значение этого параметра на сопутствующей ей ИГ протоновE ~ 80 кэВ, что может быть связано c большими по сравнению с модельюреальными радиальными градиентами магнитного поля или с существованиемзависимости порогового значения Kcr от энергии протонов.В заключении сформулированы основные результаты работы.Публикации автора по теме диссертации в рецензируемых научныхжурналах списка ВАК:1.
Sergeev, V. A., I. A. Chernyaev, S. V. Dubyagin, Y. Miyashita, V. Angelopoulos,P. D. Boakes, R. Nakamura, and M. G. Henderson (2012), Energetic particle injections togeostationary orbit: Relationship to flow bursts and magnetospheric state, J. Geophys.Res., 117, A10207, doi:10.1029/2012JA017773.2. Sergeev, V. A., I. A. Chernyaev, V. Angelopoulos, A. V. Runov, and R. Nakamura(2014), Stopping flow bursts and their role in the generation of the substorm currentwedge, Geophys. Res.
Lett., 41, 1106–1112,doi:10.1002/2014GL059309.3. Sergeev, V. A., I. A. Chernyaev, V. Angelopoulos, and N. Y. Ganushkina (2015),Magnetospheric conditions near the equatorial footpoints of proton isotropy boundaries,Ann. Geophys., 33, 1485–1493, doi:10.5194/angeo-33-1485-2015.15Цитированная литература1. Birn, J., R. Nakamura, E.
V. Panov, and M. Hesse (2011), Bursty bulk flows anddipolarization in MHD simulations of magnetotail reconnection, J. Geophys. Res.,116, A01210, doi:10.1029/2010JA016083.2. Boakes, P. D., S. E. Milan, G. A. Abel, M. P. Freeman, G. Chisham, and B. Hubert(2011), A superposed epoch investigation of the relation between magnetosphericsolar wind driving and substorm dynamics with geosynchronous particle injectionsignatures, J.
Geophys. Res., 116, A01214, doi:10.1029/2010JA016007.3. Delcourt, D. C., J.-A. Sauvaud, R. F. Martin Jr., and T. E. Moore (1996), On thenonadiabatic precipitation of ions from the near-Earth plasma sheet, J. Geophys. Res.,101(A8), 17409–17418, doi:10.1029/96JA01006.4. Dubyagin, S., V. Sergeev, S. Apatenkov, V. Angelopoulos, A. Runov, R. Nakamura,W. Baumjohann, J. McFadden, and D. Larson (2011), Can flow bursts penetrate intotheinnermagnetosphere?Geophys.Res.Lett.,38,L08102,doi:10.1029/2011GL047016.5.
Dungey, J. W. (1961), The steady state of the Chapman-Ferraro problem in twodimensions, J. Geophys. Res., 66(4), 1043–1047, doi:10.1029/JZ066i004p01043.6. Gabrielse, C., V. Angelopoulos, A. Runov, and D. L. Turner (2014), Statisticalcharacteristics of particle injections throughout the equatorial magnetotail, J. Geophys.Res. Space Physics, 119, 2512–2535, doi:10.1002/2013JA019638.7. Kubyshkina, M., V. Sergeev, N. Tsyganenko, V. Angelopoulos, A. Runov, H. Singer,K. H. Glassmeier, H. U. Auster, and W.
Baumjohann (2009), Toward adapted timedependent magnetospheric models: A simple approach based on tuning the standardmodel, J. Geophys. Res., 114, A00C21, doi:10.1029/2008JA013547.8. Kubyshkina, M., V. Sergeev, N. Tsyganenko, V. Angelopoulos, A. Runov, E.Donovan, H. Singer, U. Auster, and W. Baumjohann (2011), Time-dependentmagnetospheric configuration and breakup mapping during a substorm, J. Geophys.Res., 116, A00I27, doi:10.1029/2010JA015882.9. Sergeev, V. A. and Tsyganenko, N. A. (1982), Energetic particle losses and trappingboundaries as deduced from calculations with a realistic magnetic field model, Planet.Space Sci., 10, 999–1006.10. Sergeev, V.
A. and Malkov, M. V. (1988), Diagnostic of the magnetic configuration ofthe plasma sheet from measurements of energetic electrons above the ionosphere,Geomagn. Aeron., 28, 649–653.1611. Sergeev, V. A., M. Malkov, and K. Mursula (1993), Testing the isotropic boundaryalgorithm method to evaluate the magnetic field configuration in the tail, J. Geophys.Res., 98(A5), 7609–7620, doi:10.1029/92JA02587.12.
Sergeev, V. A., S. A. Chernyaeva, S. V. Apatenkov, N. Y. Ganushkina, and S. V.Dubyagin (2015b), Energy-latitude dispersion patterns near the isotropy boundaries ofenergetic protons, Ann. Geophys., 33, 1059–1070.13. Tsyganenko, N. A. (1995), Modeling the Earth's magnetospheric magnetic fieldconfined within a realistic magnetopause, J. Geophys.
Res., 100(A4), 5599–5612,doi:10.1029/94JA03193.14. Tsyganenko, N. A., and M. I. Sitnov (2005), Modeling the dynamics of the innermagnetosphere during strong geomagnetic storms, J. Geophys. Res., 110, A03208,doi:10.1029/2004JA010798.15. Tsyganenko, N. A., and V. A. Andreeva (2015), A forecasting model of themagnetosphere driven by an optimal solar wind coupling function, J. Geophys. Res.Space Physics, 120, 8401–8425, doi:10.1002/2015JA021641.16.
Wolf, R. A., V. Kumar, F. R. Toffoletto, G. M. Erickson, A. M. Savoie, C. X. Chen,and C. L. Lemon (2006), Estimating local plasma sheet PV5/3 from single-spacecraftmeasurements, J. Geophys. Res., 111, A12218, doi:10.1029/2006JA012010.17.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
