Динамика потоков протонов с энергией десятки кэВ - несколько МэВ вблизи геомагнитного экватора

Петров, Алексей Николаевич

Динамика потоков протонов с энергией десятки кэВ - несколько МэВ вблизи геомагнитного экватора тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

Петров, Алексей Николаевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2006 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.08 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Динамика потоков протонов с энергией десятки кэВ - несколько МэВ вблизи геомагнитного экватора»

Автореферат диссертации на тему "Динамика потоков протонов с энергией десятки кэВ - несколько МэВ вблизи геомагнитного экватора"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В. ЛОМОНОСОВА

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ им Д.В. СКОБЕЛЬЦЫНА

на правах рукописи

ПЕТРОВ Алексей Николаевич

Динамика потоков протонов с энергией десятки кэВ -несколько МэВ вблизи геомагнитного экватора

01.04.08 - физика плазмы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте ядерной физики им. Д.В. Скобельцына Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова

Научные руководители:

Панасюк Михаил Игоревич

доктор физико-математических наук, профессор

НИИЯФМГУ

Григорян Олег Рубенович

кандидат физико-математических наук НИИЯФМГУ

Официальные оппоненты:

Кропоткин Алексей Петрович

доктор физико-математических наук НИИЯФМГУ

Гинзбург Евгений Абрамович

кандидат физико-математических наук ГУ Институт прикладной геофизики

Ведущая организация:

Московский инженерно-физический институт (Технический университет)

Защита состоится мая 2006 года в -/5"° на заседании

диссертационного совета К 501.001.03 в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу 119992, г. Москва, Ленинские Горы, НИИЯФ МГУ, корп. 19, ауд. 2-15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно-исследовательского института ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан _2006 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета » гк

кандидат физико-математических наук \ А.К. Манагадзе

2-OOC fr

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Исследование потоков заряженных частиц в глубине магнитосферы (L<1.15) позволяет решать ряд фундаментальных задач, связанных с процессами, происходящими на границе зоны устойчивого захвата радиации, происхождением, захватом и ускорением частиц, их переносом вглубь магнитосферы. Общепринятая в настоящее время модель захваченной радиации АР8 учитывает потоки протонов с энергий до нескольких МэВ только на L>1.15.

Для построения модели распределения потоков радиации во всем интервале значений L-параметра необходимо знание распределения потоков протонов с энергией в десятки кэВ - несколько МэВ в приэкваториальной области (L<1.15). Для этого необходимо знать, как меняются потоки протонов с изменением уровня геомагнитной активности, необходимо выяснить особенности распределения потоков протонов в зависимости от местного времени, L, В, долготы и других параметров. Эти данные могут быть использованы для оценки поверхностной дозы радиации, которую получают космические аппараты при длительном полете.

Актуальность задачи связана также с тем, что в результате ранних экспериментов, выполненных в приэкваториальной области на L<1.15, были получены противоречивые результаты. Согласно одним из них, потоки протонов с указанной энергией уменьшаются с ростом геомагнитной активности, согласно другим - увеличиваются, что противоречит общепринятой гипотезе о том, что протоны поступают в приэкваториальную область из радиационного пояса и кольцевого тока в результате процесса двойной перезарядки. Не была объяснена обнаруженная в некоторых экспериментах зависимость потока от местного геомагнитного времени, существовала неоднозначность в показ ториальных

протонов. Проведенные ранее эксперименты позволили получить данные о потоках протонов в области Ь<1.15 лишь в узких интервалах высот, отсутствовала полная картина распределения потоков протонов по высотам.

Полученная в последние годы экспериментальная информация с ИСЗ «Интеркосмос-24», «Университетский - Татьяна», орбитального комплекса «МИР» (НИИЯФ МГУ), а также с ИСЗ «ЫОАА ТПЮ8-№>, «ШЛА РОЕБ-17», «БАМРЕХ» позволила провести исследование указанных особенностей распределения потоков протонов с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ на Ь<1.15. Объем этих данных позволил впервые провести исследование с высокой статистической точностью для всего интервала высот, где наблюдаются возрастания потока протонов в приэкваториальной области (до 1300 км).

Цель работы

Целью данной работы является изучение характеристик потоков протонов (с энергией от десятков кэВ до нескольких МэВ) на высотах до 1300 км в области геомагнитного экватора (Ь<1.15)

Научная новизна и значимость работы

1. Научная значимость работы. Получена исчерпывающая информация о распределении потоков протонов с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ под радиационными поясами в области геомагнитного экватора (Ь<1.15) в диапазоне высот 200-1300 км.

функцией. В зависимости потока протонов от L обнаружено существование двух максимумов для высокоэнергичных частиц (Е>100 кэВ) и одного максимума для низкоэнергичных (Е<100 кэВ).

Практическая ценность работы

Результаты могут быть использованы для уточнения существующих моделей распределения радиации в зоне захвата. Данные о распределении потоков протонов под радиационными поясами позволяют получать информацию о распределении потоков протонов в максимуме радиационного пояса и кольцевого тока (L~3-6).

На защиту выносятся результаты:

• измерения энергетического спектра протонов на L<1.15 и вид аппроксимации спектра,

• анализа зависимости потока протонов от высоты,

• анализа зависимости потока протонов от уровня геомагнитной активности,

• анализа зависимости потока протонов от местного геомагнитного времени,

• анализа зависимости потока протонов от L,B,

• анализа долготной зависимости.

Вклад автора

4», «S81-1», «OHZORA», «Azur», «OV1-17», «OV1-19». Автор получил зависимость потока от уровня геомагнитной активности, построил зависимости потока от местного геомагнитного времени, питч-угловые распределения, энергетический спектр, высотный ход потоков протонов, провел расчет характерного времени существования приэкваториальных протонов вблизи Земли.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научных семинарах НИИЯФ МГУ им. Д.В. Скобельцына, Московского инженерно-физического института, Института прикладной геофизики им. акад. Е.К. Федорова, Центра космических исследований Польской академии наук, Института экспериментальной физики Словацкой академии наук, а также на конференциях:

1. COSPAR-ESA Colloquium "Acceleration and Heating in the Magnetosphere", Konstancin Jeziorna, Poland, February 6-10,2001.

2. The world space congress-COSPAR. Huston, USA, 10-19 October 2002

3. Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2002», Москва, 9-12 апреля 2002.

4. Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2003, Москва, 15-16 апреля 2003.

5. Week of Doctoral Students, Prague, 11th - 14th June.2002.

6. International conference PLASMA 2003 Research and Applications of Plasmas, Warsaw, Poland, September 9-12.

7. 3rd Workshop "Significant results in COST271 Action", 23 - 25 September 2003.

8. ESA Space Weather Workshop: Developing European Space Weather Service Network ESTEC, Noordwijk, November 3-5,2003.

9. Week of Doctoral Students, Prague, 6th -1 Oth June.2005.

10. Шестая международная научно-практическая конференция «Пилотируемые полеты в космос», Звездный городок, 10-11 ноября 2005 г.

Структура диссертации

Диссертация изложена на 115 страницах, включает в себя 70 иллюстраций, 11 таблиц; состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы из 87 наименований.

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируется основная цель, новизна исследования, раскрывается практическая и научная значимость работы, перечисляются положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводится обзор экспериментальных данных, полученных при исследовании распределения потоков протонов в кольцевом токе и радиационном поясе. Приведены основные характеристики кольцевого тока: основная часть (-90%) протонов кольцевого тока имеют энергии от 15 кэВ до 250 кэВ, средняя энергия протонов кольцевого тока -100 кэВ; основными источниками протонов в кольцевом токе являются ионосфера и солнечный ветер; динамика кольцевого тока: в начальной стадии развития бури существует зависимость потока протонов от местного времени; основные механизмы потерь протонов кольцевого тока: перезарядка на нейтральных атомах водорода плазмосферы, кулоновские ионизационные потери; энергетический спектр протонов кольцевого тока во время геомагнитных возмущений имеет вид каппа-функции с показателем к~4.7; форма питч-углового распределения: показатель анизотропии питч-углового распределения q-5-l.

Во второй главе приведены основные характеристики экспериментов по регистрации потоков протонов в диапазоне энергии от десятков кэВ до нескольких МэВ на L<1.15 на борту ИСЗ «Интеркосмос-24», «Университетский - Татьяна», и орбитального комплекса «МИР», ИСЗ «NOAA TIROS-N», «NOAA POES-17», «SAMPEX».

Проанализирован большой объем экспериментальных данных за период с 1978 по 2005 год. Построены географические карты распределения потоков протонов. Показано, что между внутренним радиационным поясом и верхней кромкой атмосферы в высотном интервале от 200 до 1300 км наблюдаются возрастания потоков протонов с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ.

Рассмотрены результаты исследования зависимости потока от L,B. Показано, что: возрастания потока протонов с энергией в десятки-сотни кэВ наблюдаются вблизи Земли на L<1.15 и В<0.25 нТ; для протонов с Ер<100

кэВ характерно существование одного максимума на LS 1.03, для протонов с Ер>100 кэВ - двух максимумов на LS 1.03 и L~1.06-1.10.

Исследована зависимость потока протонов от географической долготы, показано, что:

• на долготах, соответствующих положению Южно-Атлантической Аномалии, существует минимум в интенсивности потока,

• минимум потока в этой области наблюдается в диапазоне энергий от 30 до 2500 кэВ,

• потоки протонов с энергиями S100 кэВ к востоку от ЮАА больше чем с западной стороны, в отличие от более энергичных протонов, для которых величины потоков к востоку и к западу от ЮАА не различаются,

• протоны в приэкваториальной области являются квазизахваченными частицами.

Потоки протонов с энергией от десятков кэВ до нескольких МэВ, наблюдаемые в приэкваториальной области на малых высотах, показывают связь с потоками протонов кольцевого тока и радиационного пояса:

• потоки протонов растут во время геомагнитных возмущений как во время отдельных бурь так и в среднем при сравнении усредненного потока с индексами геомагнитной активности Dst, Кр,

• наиболее отчетливо возрастания проявляются для протонов с энергией до 100 кэВ, источником которых, по-видимому, является кольцевой ток,

• потоки протонов, наблюдаемых в приэкваториальной области на малых высотах, отражают поведение протонов кольцевого тока. Одним из следствий этого является зависимость потока протонов от местного геомагнитного времени,

• максимум потока протонов чаще всего наблюдается в ночном и вечернем секторах местного геомагнитного времени.

По данным экспериментов на ИСЗ «Интеркосмос-24», «SAMPEX», «NOAA TIROS-N», «OV1-17», «OHZORA», «AZUR», «Phoenix-1» и ОК «МИР» построен энергетический спектр (рис 1). Показано, что аппроксимация спектра каппа-функцией

/(£4i+¿T

по сравнению со степенной, экспоненциальной аппроксимацией и аппроксимацией при использовании функции распределения Максвелла лучше всего описывает экспериментальный спектр. Получено, что в спокойных геомагнитных условиях Е0=30±16, к=2.3±0.6. В возмущенных условиях Е0=22±Ю, к=3.2±0.5.

Для протонов с энергией от 10 кэВ до 10 МэВ для высот ~500 км на Ъ<1.15 проведены оценки характерных времен ларморовского вращения, колебательного движения и азимутального дрейфа. Проведено сравнение времени азимутального дрейфа со временем жизни протона относительно процесса перезарядки на нейтральных атомах кислорода верхней атмосферы и процесса кулоновского рассеяния.

ЯСДОЕ *

«№¿17 В ♦

«юн? а ♦ ячшт-ге

Аь

«У

100

1000

тиюзл аюом ♦ ют ф

РЬоеп1н~1 А 1а*Р« В —— коде Ц --

Е, кеУ

Рис. 1. Энергетический спектр протонов на Ь<1.15 по данным нескольких экспериментов. Приведена аппроксимация каппа-функцией спектров, зарегистрированных в спокойное время ((2) и во время геомагнитных возмущений (О).

Показано, что при энергии ^100 кэВ основным механизмом, определяющим потери протонов, является перезарядка, а при больших энергиях - ионизационные потери.

В третьей главе рассмотрены возможные механизмы заброса протонов кольцевого тока в приэкваториальную область на Ь<1.15:

• радиальная диффузия протонов радиационного пояса/кольцевого тока в приэкваториальную область,

• локальное ускорение частиц плазмы до больших энергий в квазистационарном электрическом поле и рассеяние частиц в присутствии электромагнитных полей,

• двойная перезарядка протонов кольцевого тока/радиационного пояса на нейтральных атомах водорода и кислорода верхней атмосферы.

Показано, что основным механизмом является механизм двойной перезарядки протонов кольцевого тока и радиационного пояса на нейтральных атомах водорода, механизм объясняет основные особенности распределения протонов в приэкваториальной области.

Сравнение особенностей распределения потоков протонов вблизи геомагнитного экватора (Ь<1.15) и в области кольцевого тока и радиационного пояса позволяет сделать вывод о связи потоков протонов в этих двух зонах. Результаты сопоставления приведены в Таблице.

Таблица

Приэкваториальная зона Кольцевой ток

Во время возмущений возрастают потоки протонов с энергией Ер<100 кэВ. Потоки протонов с Ер>100 кэВ практически не меняются Во время возмущений резко возрастает поток протонов с энергией 1-100 кэВ. Потоки более энергичных протонов меняются незначительно

Максимум потока достигается в максимуме геомагнитной активности Максимум потока достигается в максимуме геомагнитной активности

По мере уменьшения уровня геомагнитной активности поток спадает По мере уменьшения уровня геомагнитной активности поток спадает

Питч-угловое распределение имеет максимум вблизи 90° Питч-угловое распределение имеет максимум вблизи 90°

Показатель питч-углового распределения равен 6-9 (*) Показатель питч-углового распределения равен 5-7 (*)

(*) Показатель питч-углового распределения протонов на ¿<1.15 больше чем у протонов кольцевого тока из-за сильных потерь в атмосфере и увеличения конуса потерь.

Максимум потока наблюдается в ночные й вечерние часы Заброс частиц в зону захвата происходит в узкой области (ДМЬТ~2) в околополуночной зоне. После чего протоны дрейфуют через вечернюю область на дневную.

Спектр аппроксимируется каппа-функцией, коэффициент корреляции составляет 0.89. Показатель каппа-функции к~2.3 в спокойных условиях и к~3.2 - в возмущенных (**) Спектр аппроксимируется каппа-функцией. Показатель каппа-функции к - 4 - 7 (**)

(**) Приэкваториальный спектр протонов жестче спектра протонов кольцевого тока из-за сильных потерь на перезарядку для низкоэнергичных частиц.

Спектр имеет монотонную структуру как в спокойных условиях, так и во время возмущений Спектр имеет провал при Е~20-100 кэВ в спокойных условиях, который «заполняется» во время возмущений.

Таким образом показано, что приэкваториальное протонное образование вблизи Земли является, в значительной степени, отражением кольцевого тока.

В заключении приведены основные результаты работы:

^ Между внутренним радиационным поясом и верхней кромкой атмосферы в высотном интервале от 200 до 1300 км наблюдаются возрастания потоков протонов с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ

Спектр протонов имеет вид каппа-функции.

В спокойных условиях Ео=30±16, к=2.3±0.6. В возмущенных Ео=22±10, к=3.2±0.5 ^ Во время геомагнитных возмущений потоки протонов с энергиями до 100 кэВ возрастают, тогда как потоки более энергичных протонов практически не изменяются. ^ Потоки протонов регистрируются, в основном, в вечерние и

ночные часы местного геомагнитного времени. ^ Для протонов с Ер<100 кэВ характерно существование одного

максимума на Ь£1.03, для протонов с Ер>100 кэВ - двух максимумов на Ь£1.03 и L~l.06-l.10.

Публикации

Основные результаты диссертации изложены в 18 публикациях (из них 7 -статьи в журналах).

[1] Грачев Е.А., Григорян О.Р., Кудела К., Петров А.Н., Шевелева В.Н., Высотное

распределение потоков электронов с энергией >40 кэВ на средних широтах, Тезисы второй украинской конференции по перспективным космическим исследованиям, 35, 2002.

[2] Грачев Е.А., Григорян О.Р., Кудела К., Петров А.Н., Шевелева В.Н., Высотное

распределение потоков электронов с энергией >40 кэВ на средних широтах, KocMÍ4Ha наука i технолопя. Приложение, Т9. №2. 55-64,2003.

[3] Петров А.Н., Спектральные характеристики приэкваториальных (L<1,15) протонов на

разных высотах, Тезисы международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-2002", 226-228,2002.

[4] Шевелева В.Н., Петров А.Н., Потоки электронов под радиационными поясами земли

на низких и средних широтах, Тезисы международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-2003", 12,2003.

[5] Grachev Е., Grigoryan О., Klimov S., Kudela К., Petrov A., Shuiskaya F„ Stetiarova J., Low

energy protons on L<1.15 on different altitudes >400 km, COSPAR-ESA Colloquium "Acceleration and Heating in the Magnetosphere", Poland, 31,2001.

[6] Grachev E., Grigoryan O., Klimov S., Kudela K., Petrov A., Sheveleva V., Shuiskaya F.,

Stetiarova J., Analysis of altitude distribution of electron fluxes at L=1.2-1.9, The world space congress-COSPAR. Huston, USA, 10-19 October 2002. A-00758,2002.

[7] Grachev E., Grigoryan O., Juchniewicz J., Klimov S., Kudela K., Petrov A., Stetiarova J.,

Low energy protons on L<1.15 in 500 - 1500 km range, Adv. Space Res., 30, 7, 18411845,2002.

[8] Grigoryan O., Petrov A., Kudela K., Near-equatorial protons: the local time dependence,

WDS'02 Proceedings of Contribution Papers: Part II - Physics of Plasmas and Ionized Media, ed. by J. Safrankova, Praha, Matfyspress, p. 263-268,2002.

[9] Grigoryan O., Kudela K., Panasyuk M., Petrov A., Rothkaehl H., Sheveleva V., Klos Z.,

Zbyszynski Z., High energy particles and waves in low and middle latitudes region according different satellite experimental data, International conference PLASMA 2003

Research and Applications of Plasmas, Warsaw, Poland, September 9-12, Book of Abstracts, 83, 2003.

[10] Grigoryan O., Kudela K., Panasyuk M., Petrov A., Rothkaehl H„ Sheveleva V., Klos Z., Zbyszynski Z., High energy particles and waves near equator according different satellite experiments data, International conference PLASMA 2003 Research and Applications of Plasmas, Warsaw, Poland, September 9-12,2003, Book of Abstracts, 84,2003.

[11] Grigoryan O., Kudela K., Panasyuk M., Petrov A., Rothkaehl H., Sheveleva V., High energy particles and waves diagnostics for monitoring a property of low and middle latitudes ionospheric plasma, 3rd Workshop "Significant results in COST271 Action", 23 -25 September, 2003.

[12] Grigoryan O., Kudela K„ Panasyuk M., Petrov A., Rothkaehl H., Sheveleva V., High energy particles fluxes and waves measurements in the top side ionosphere near equator, 3rd Workshop "Significant results in COST271 Action", 23 - 25 September 2003.

[13] Grigoryan O., Kudela K„ Rothkaehl H., Panasyuk M., Petrov A., Sheveleva V., HF waves and energetic plasma particle monitoring as a diagnose tool of the ionospheric plasma disturbances, ESA Space Weather Workshop: Developing European Space Weather Service Network ESTEC, Noordwijk, November 3-5,2003.

[14] Grachev E., Grigoryan O., Klimov S., Kudela K., Petrov A., Schwingenschuh K., Sheveleva V., Stetiarova J., Altitude distribution analysis of electron fluxes at L=1.2-1.8, Adv. Space Res., 36,10,1992-1996,2005.

[15] Grigoryan O.R., Panasyuk M.I., Petrov A.N., Kudela K., Stetiarova J., Low-energy near-equatorial protons: the flux dependence on magnetic coordinates, WDS'05 Proceedings of Contributed Papers, Part П, 245-250,2005.

[16] Grigoryan O.R., Petrov A.N., Romashova V.V., Bengin V.V., About the SAA drift, WDS'05 Proceedings of Contributed Papers, Part П, 251-256,2005.

[17] Petrov V.L., Grigoryan O.R., Petrov A.N, High energy electrons at the low latitudes: is then-connection with thunderstorms possible? WDS'05 Proceedings of Contributed Papers, Part II, 257-262,2005.

[18] Григорян O.P., Панасюк М.И., Петров Л.Н., Петров В.Л., Исследования потоков частиц на орбитальных станциях: потоки электронов и протонов в приэкваториальной зоне, Труды шестой международной научно-практической конференции "Пилотируемые полеты в космос", 10-11 ноября 2005, Звездный, 98100,2005.

к исполнению 03/04/2006 Исполнено 04/04/2006

Заказ № 228 Тираж: 100 экз.

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Варшавское ш., 36 (495) 975-78-56 (495) 747-64-70 www.autoreferat.ru

7234

i-7294

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Петров, Алексей Николаевич

Введение.

Глава 1. Характеристики кольцевого тока.

Общие характеристики.

Источники и динамика кольцевого тока.

Потери частиц кольцевого тока.

Энергетический спектр частиц кольцевого тока.

Зависимость от местного времени.

Питч-угловое распределение.

Индекс геомагнитной активности

Введение диссертация по физике, на тему "Динамика потоков протонов с энергией десятки кэВ - несколько МэВ вблизи геомагнитного экватора"

Актуальность работы

Данная работа посвящена исследованию потоков протонов под радиационными поясами Земли (L<1.15). Исследование потоков заряженных частиц в глубине магнитосферы позволяет решать ряд фундаментальных задач, связанных с процессами, происходящими на границе зоны устойчивого захвата радиации, происхождением, захватом и ускорением частиц, их переносом вглубь магнитосферы.

Вскоре после открытия радиационных поясов Земли была развита теория формирования радиационных поясов (диффузионная теория Тверского Б.А.), которая прекрасно объяснила множество особенностей распределения потоков заряженных частиц в поясах, например, наличие максимума потоков протонов с энергией в десятки кэВ -несколько МэВ на L-3-4. Предсказания величины потока были весьма удовлетворительны, как в максимуме пояса, так и во внутренней его части. Теория предсказывала монотонное уменьшение потока протонов по мере уменьшения L, по мере приближения к Земле, которое действительно наблюдалось в эксперименте.

Однако, в конце 60-х - начале 70-х годов в эксперименте на борту ИСЗ AZUR, а позже и в других экспериментах было обнаружено, что в приэкваториальной области (L<1.15) на малых высотах (до -1000 км) наблюдается возрастание потока протонов с указанными выше энергиями по сравнению с потоками на больших L. Такое возрастание не объясняется диффузионной теорией, и вскоре был предложен механизм явления, которое напрямую переносит протоны из радиационного пояса и кольцевого тока на малые L, так называемый механизм двойной перезарядки. Развитая теория предсказывала, что должна существовать зависимость потока протонов от уровня геомагнитной активности, что поток протонов вблизи геомагнитного экватора не должен зависеть от местного геомагнитного времени, высоты и L. 5

В результате ранних наблюдений, выполненных в приэкваториальной области па L<1.15, были получены противоречивые результаты. Согласно одним из них, потоки протонов с указанной энергией уменьшаются с ростом геомагнитной активности, согласно другим - увеличиваются, что противоречит гипотезе о двойной перезарядке. Не была объяснена обнаруженная в некоторых экспериментах зависимость потока от местного геомагнитного времени, существовала неоднозначность в показателе спектра приэкваториальных протонов. Проведенные ранее эксперименты позволили получить данные о потоках протонов в области L<1.15 лишь в узких интервалах высот, отсутствовала полная картина распределения потоков протонов по высотам.

Общепринятая в настоящее время модель захваченной радиации АР8 учитывает потоки протонов с энергий до нескольких МэВ только на L>1.15.

Для построения модели распределения потоков радиации во всем интервале значений L-параметра необходимо знание распределения потоков протонов с энергией в десятки кэВ — несколько МэВ в приэкваториальной области (L<1.15). Для этого необходимо знать, как меняются потоки протонов с изменением уровня геомагнитной активности, необходимо выяснить особенности распределения потоков протонов в зависимости от местного времени, L, В, долготы и других параметров. Эти данные могут быть использованы для оценки поверхностной дозы радиации, которую получают космические аппараты при длительном полете.

Полученная в последние годы экспериментальная информация с ИСЗ «Интеркосмос-24», «Университетский - Татьяна», орбитального комплекса «МИР» (НИИЯФ МГУ), а также с ИСЗ «NOAA TIROS-N», «NOAA POES-17», «SAMPEX» позволила провести исследование указанных особенностей распределения потоков протонов с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ на L<1.15. Объем этих данных позволил впервые провести исследование с высокой статистической точностью для всего интервала высот, где наблюдаются возрастания потока протонов в приэкваториальной области (до 1300 км).

Цель работы

Целью данной работы является изучение характеристик потоков протонов (с энергией от десятков кэВ до нескольких МэВ) на высотах до 1300 км в области геомагнитного экватора (L<1.15).

Задача работы

Задачей данной работы является сопоставление особенностей распределения потоков протонов с энергией от десятков кэВ до нескольких МэВ в приэкваториальной области и в кольцевом токе.

Научная новизна и значимость работы

1. Научная значимость работы. Получена исчерпывающая информация о распределении потоков протонов с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ под радиационными поясами Земли в области геомагнитного экватора (L<1.15) в диапазоне высот 200-1300 км.

2. Новизна работы. Между внутренним радиационным поясом и верхней кромкой атмосферы в высотном интервале 200-1300 км регулярно наблюдаются возрастания потоков протонов с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ. Показано, что энергетический спектр протонов в приэкваториальной области может быть аппроксимирован каппа-функцией. В зависимости потока протонов от L обнаружено существование двух максимумов для высокоэнергичных частиц (Е> 100 кэВ) и одного максимума для низкоэнергичных (Е<100 кэВ).

Практическая ценность работы

Личный вклад автора

Автором было проведено всестороннее исследование характеристик потока протонов вблизи геомагнитного экватора на L<1.15. Им были созданы программы для обработки данных, полученных в экспериментах на борту ИСЗ «Интеркосмос-24», «Университетский - Татьяна », OK «МИР» и ИСЗ «NOAA TIROS-N», «NOAA POES-17», «SAMPEX», и проанализированы результаты экспериментов. Для исследования привлекались данные, полученные на борту ИСЗ «Космос-378», «Коронас-И», «Космос-484», «Esro-4», «S81-1», «OHZORA», «AZUR», «OVI-17», «OVI-19». Автор получил зависимость потока от уровня геомагнитной активности, построил зависимости потока от местного геомагнитного времени, питч-угловые распределения, энергетический спектр, высотный ход потоков протонов, провел расчет характерного времени существования приэкваториальных протонов вблизи Земли.

Основные результаты, выносимые на защиту

В диссертационной работе защищаются результаты:

1. измерения энергетического спектра протонов на Ь<1.15 и вид аппроксимации спектра,

2. анализа зависимости потока протонов от высоты,

3. анализа зависимости потока протонов от уровня геомагнитной активности,

4. анализа зависимости потока протонов от местного геомагнитного времени.

5. анализа зависимости потока протонов от Ь,В,

6. анализа долготной зависимости.

Апробация работы

1. COSPAR-ESA Colloquium "Acceleration and Heating in the Magnetosphere", Konstancin Jeziorna, Poland, February 6-10,2001.

2. The world space congress-COSPAR. Huston, USA, 10-19 October 2002

5. Week of Doctoral Students, Prague, 11 th -14th June.2002.

6. International conference PLASMA 2003 Research and Applications of Plasmas, Warsaw, Poland, September 9-12.

7. 3rd Workshop "Significant results in COST271 Action", 23 - 25 September 2003.

8. ESA Space Weather Workshop: Developing European Space Weather Service Network ESTEC, Noordwijk, November 3-5, 2003.

9. Week of Doctoral Students, Prague, 6th - 10th June.2005.

Обозначения, используемые в работе

ГСО - геостационарная орбита ИСЗ - искусственный спутник Земли КТ - кольцевой ток ММП - межпланетное магнитное поле ОК - орбитальный комплекс ППД - полупроводниковый детектор РП - радиационный пояс (Земли) ЮАА - южно-атлантическая аномалия

Заключение диссертации по теме "Физика плазмы"

Заключение

Обнаруженные в экспериментах особенности распределения потоков протонов свидетельствуют в пользу того, что источником протонов в приэкваториальной области (Ь<1.15) является кольцевой ток и радиационный пояс:

Приэкваториальная зона

Кольцевой ток

Во время возмущений возрастают потоки протонов с энергией Ер<100 кэВ. Потоки протонов с Ер> 100 кэВ практически не меняются

Максимум потока достигается в максимуме геомагнитной активности

По мере уменьшения уровня геомагнитной активности поток спадает

Питч-угловое распределение имеет максимум вблизи 90°

Показатель питч-углового распределения равен 6-9 (*)

Во время возмущений резко возрастает поток протонов с энергией 1-100 кэВ.

Потоки более энергичных протонов меняются незначительно

Максимум потока достигается в максимуме геомагнитной активности

По мере уменьшения уровня геомагнитной активности поток спадает

Питч-угловое распределение имеет максимум вблизи 90°

Показатель питч-углового распределения равен 5-7 (*) Показатель питч-углового распределения протонов на Ь<1.15 больше чему протонов кольцевого тока из-за сильных потерь в атмосфере и увеличения конуса потерь.

Максимум потока наблюдается в ночные и вечерние часы

Заброс частиц в зону захвата происходит в узкой области (ДМЬТ~2) в околополуночпой зоне. После чего протоны дрейфуют через вечернюю область на дневную.

Спектр аппроксимируется каппа-фупкцией.

Показатель каппа-функции к ~ 4 - 7 (**)

Спектр аппроксимируется каппа-функцией, коэффициент корреляции составляет 0.89. Показатель каппа-функции к~2.3 в спокойных условиях и к~3.2 - в возмущенных (**) Приэкваториальный спектр протонов жестче спектра протонов кольцевого тока из-за сильных потерь на перезарядку для низкоэнергичных частиц.

Спектр имеет монотонную структуру как в Спектр имеет провал при Е-20-100 кэВ в спокойных условиях, так и во время спокойных условиях, который возмущений «заполняется» во время возмущений.

Однако существует и особенность в распределении потоков протонов, которая не объясняются существующей моделью двойной перезарядки:

Неоднородность и наличие нескольких максимумов в распределении потоков протонов от Ь, В указывают на возможность того, что существуют дополнительные источники протонов в приэкваториальной области. Наличие провала между отдельными максимумами может свидетельствовать о возможности механизма, рассеивающего протоны (например, на электромагнитах волнах с частотой, близкой к ларморовской частоте вращения протона в геомагнитном поле - 300-500 Гц).

Для объяснения этой особенности необходимо провести дальнейшие исследования, например, поиск возрастаний интенсивности электромагнитных волн с частотой 300-500 Гц в приэкваториальной области, поиск возможных источников сильных электрических полей, способных ускорять протоны до энергии -100 кэВ.

На основании анализа результатов различных экспериментов можно сделать следующие выводы:

Меизду внутренним радиационным поясом и верхней кромкой атмосферы в высотном интервале от 350 до 1300 км регулярно наблюдаются возрастания потоков протонов с энергиями от десятков кэВ до нескольких МэВ Спектр протонов имеет вид каппа-функции. = А

1 + Е кЕ0 J

В спокойных условиях Ео=30±16, к=2.3±0.6. В возмущенных Ео=22±10, к=3.2±0.5

Потоки протонов с энергиями до 100 кэВ возрастают во время геомагнитных возмущений, тогда как потоки более энергичных протонов практически не изменяются.

Потоки протонов регистрируются, в основном, в вечерние и ночные часы местного геомагнитного времени. Для протонов с Ер<100 кэВ характерно существование одного максимума на Ь^1.03, для протонов с Ер>100 кэВ - двух максимумов па Ь^1.03 и L~l.06-l.10

•Благодарности

Я выражаю блаво&арность жоиж научныж руково&ителяж ЗГриворяну ©леву Рубеновичу и Йанасюку Михаилу ЭДворевичу постановку интересной научной ¿а&ачи, постоянное внижание, ценные советы и полезные ¿ажечания при написании этой работы.

Грачева Свора Алексеевича $а техническую по&&ержку и пожощь в провражжировании на оврожнож жножестве языков, которые я перепробовал в процессе обработки инсроржации.

Юшкова Бориса ЛФрьевича и карела £у&елу $а то, что они открыли жне вла$а на некоторые жоженты в понижании физики жавнитоссреры и захваченной радиации. т&ельное спасибо ро&ителяж, &ру$ьяж и ЭВиггашт просто а то, что они есть.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Петров, Алексей Николаевич, Москва

1. Chapman S., Ferraro V.C., A new theory of magnetic storms // Nature, 1930, 126, p.129-130.

2. Ковтюх A.C., Геокорона горячей плазмы // Космич. исслед., 2001,39, с.561-596.

3. Frank L.A., On the extra-terrestrial ring current during geomagnetic storms // J. Geophys. Res., 1967, 72, p.3753-3768.

4. Williams, D. J., Ring current composition and sources, in Dynamics of the Magnetosphere, edited by S.-I. Akasofu, p.407-424, D. Reidel, Norwell, Mass., 1980.

5. Gloeckler G., Wilken В., Studemann W., Ipavich F. M., Hovestadt D., Hamilton D. C., Kremser G., First composition measurement of the bulk of the storm-time ring current (1 to 300 keV/e) AMPTE/CCE // Geophys. Res. Lett., 1985,12, p.325-328.

6. Gloeckler G., Hamilton D. С., AMPTE ion composition results // Phys. Scr., 1987, 18, p.73-84.

7. Hamilton, D. C., Gloeckler G., Ipavich F. M., Studemann W., Wilken В., Kremser G., Ring current development during the great geomagnetic storm of February 1986 // J. Geophys. Res., 1988,93, рЛ4343-14355.

8. Daglis, I.A., Sarris E. Т., Wilken В., AMPTE/CCE CHEM observations of the ion population at geosynchronous altitudes // Ann. Geophys., 1993,11, p.685-696.

9. Daglis, I. A., The role of magnetosphere-ionosphere coupling in magnetic storm dynamics, in Magnetic Storms // Geophys. Monogr. Ser., 1997, 98, p. 107-116.

10. Daglis I.A., Thorne R.M., Baumjohann W., Orsini S., The terrestrial ring current: origin, formation and decay // Reviews of Geophysics, 1999, 37, 4, p.407-438.

11. Lennartsson W., Shelley E. G., Survey of 0.1- to 16-keV/e plasma sheet ion composition, //J. Geophys. Res., 1986, 91, p.3061-3076.

12. Chappell, C. R., Moore Т. E., Waite J. H. Jr., The ionosphere as a fully adequate source of plasma for the Earth's magnetosphere //J. Geophys. Res., 1987, 92, p.5896-5910.

13. Nishida, A., The GEOTAIL mission // Geophys. Res. Lett., 1994, 21, No.25, 28712873.

14. Christon, S. P., Gloeckler G., Williams D. J., McEntire R. W., Lui A. T. Y., The downtail distance variation of energetic ions in Earth's magnetotail region: Geotail measurements at X > -208 RE // J. Geomagn. Geoelectr., 1996,48, p.615-627.

15. Terasawa T. et al., Solar wind control of density and temperature in the near-Earth plasma sheet: Wind/Geotail collaboration // Geophys. Res. Lett., 1997,24, p.935-938.

16. Smith P.H., Hoffman R.A., Ring current particle distributions during the magnetic storms of December 16-18, 1971 //J. Geophys. Res., 1973, 78, p.4731-4737.

17. Smith P.H., Hoffman R.A., Direct observations in the dusk hours of the characteristics of the storm time ring current particles during the beginning of magnetic storms // J. Geophys. Res., 1974, 79, p.966-971.

18. Kovtyukh A. S., Panasyuk M. I, Sosnovets E. N., Strong pitch-angle diffusion of protons during the magnetic storm of 19 Mach 1973 // Space Res., 1975,15, p.485-489.

19. Smith P.H., Hoffman R.A., Fritz T.A., Ring current proton decay by charge exchange // J. Geophys. Res., 1976, 81, p.2701-2708.

20. Ковтюх A.C., Маслов В. Д., Панасюк М. И., Рейзман С. Я., Сосновец Э. Н., Измерение радиации на ИСЗ «Космос-900»: 2. Спектрометрия протонов средних энергий // Космич. исслед., 1980,18, с.397-401.

21. Krimigis S. М., Gloeckler G., McEntire R. W., Potemra Т. A., Scarf F. L., Shelley E. G., Magnetic storm of September 4, 1984: A synthesis of ring current spectra and energy densities measured with AMPTE/CCE // Geophys. Res. Lett., 1985, 12, p.329-332.

22. Williams D. J., Ring current composition and sources: An update // Planet. Space Sci., 1981,29, p.1195-1203.

23. Williams D. J., Dynamics of the Earth's ring current: Theory and observation // Space Sci. Rev., 1985,42, p.375-396.

24. Williams D. J., Ring current and radiation belts // Rev. Geophys., 1987,25, p.570-578.

25. Ковтюх А.С., Мартыненко Г. Б., Вариации жёсткости спектров солнечного и ионосферного компонентов ионов кольцевого тока // Космич. исслед., 1995, 33, с.599-607.

26. Ковтюх А.С., Мартыненко Г. Б., Сосновец Э. Н., Смирнов М. 10., Особенности динамики энергетических спектров ионного кольцевого тока во время сильных бурь // Космич. исслед., 1998,36, с.369-375.

27. Ковтюх А.С., Солнечно-циклические вариации инвариантных параметров энергетических спектров ионов радиационных поясов Земли // Космич. исслед., 1999,37, с.57-69.

28. Nose N., Lui A.T.Y., Ohtami S. et al., Acceleration of oxygen ions of ionospheric origin in the near Earth magnetotail during substorms // J. Geophys. Res., 2000, 105, A4, p.7669-7677.

29. Borovsky J. E., M. F. Thomsen and R. C. Elphic, The driving of the plasma sheet by the solar wind//J. Geophys. Res., 1998,103, 17617-17639.

30. Shepherd G.G., Bostrom R., Derblom H., Falthammar C.-G., Gendrin R. et al., Plasma and field signatures of poleward propagating auroral precipitation observed at the foot of the GEOS 2 field line // J. Geophys. Res., 1980, 85, p.4587-4601.

31. Wygant J. R., Rowland D., Singer H. J., Temerin M. et al., Experimental evidence on the role of the large spatial scale electric field in creating the ring current // J. Geophys. Res., 1998 103, p.29527-29544.

32. Lopez R.E., Lui A.T.Y., Sibeck D. J., Takahashi K. et al., On the relationship between the energetic particle flux morphology and the change in the magnetic field magnitude during substorms//J. Geophys. Res., 1989, 94, p. 17105-17119.

33. Williams D.J., Lyons L.R., The proton ring current and its interaction with the plasmapause: Storm recovery phase // J. Geophys. Res., 1974, 79, p.4195-4207.

34. Williams D.J., Lyons L.R., Further aspects of the proton ring current interaction with the plasmapause: Main and recovery phases // J. Geophys. Res., 1974 79, p.4791-4796.

35. Bashkirov V.F., Kovtyukh A.S., Steady state pitch angle distributions of radiation belt protons in a high-dissipation region // Geomagnetism and aeronomy, English translation 1996,35,4.

36. Lyons L.R., Williams D.J., Quantitative Aspects of Magnetospheric Physics, Norwell. Mass: Reidel, 1984.

37. Orsini, S., Daglis I. A., Candidi M., Hsieh K. C., Livi S., Wilken B., Model calculation of energetic neutral atoms precipitation at low altitudes // J. Geophys. Res., 1994, 99, No.A7, p. 13489-13498.

38. Daglis I.A., The storm-time ring current // Space Science Reviews, 2001, 98, p.343-363.

39. Smith P.H., Bewtra N.K., Hoffman R.A., Inference of the ring current ion composition by means of charge exchange decay // J. Geophys. Res., 1981, 86, p.3470-3480.

40. Garcia H.A., Spjeldvik W.N., Anisotropy characteristics of geomagnetically trapped ions// J. Geophys. Res., 1985, 90, Al, p.347.

41. Sibeck D. G., McEntire R. W., Lui A.T.Y., Krimigis S.M., A statistical study of ion pitch-angle distributions, Magneto tail Physics, Ed. A. T. Y. Lui, Baltimore, Md.: John Hopkins University Press, 225-230, 1987.

42. Moritz J., Energetic protons at low equatorial altitudes: A newly discovered radiation belt phenomenon and it's explanation // Z. Geophys., 1972,38, p.701.

43. Бутенко В.Д., Григорян O.P., Кузнецов C.H., Малкиэль Г.С., Столповский В.Г., Потоки протонов с Ер>70 кэВ в приэкваториальной области на малых высотах // Космич. исслед., 1975,13, вып.4, с.508.

44. Greenspan М.Е., Mason G.M., J.E. Mazur, Low-altitude equatorial ions: A new look with SAMPEX//J. Geophys. Res., 1999,104, p. 19911.

45. Guzik, T. G., Miah M. A., Mitchell J. W., Wefel J. P., Low-altitude trapped protons at the geomagnetic equator // J. Geophys. Res., 1989,94, No.Al, p.145.

46. Biryukov A.S., Grigoryan O.R., Kuznetsov S.N., Ryaboshapka A.V., Ryabukha S.B., Low-energy charged particles at near equatorial latitudes according to MIR orbital station data//Adv.Space Res., 1996,10, p.10189.

47. Беляев A.A., Григорян O.P., Климов С.И., Новиков JI.С., Рябуха С.Б., Чурило И.В., Комплекс аппаратуры СПРУТ-VI для орбитальной станции МИР // ПТЭ, 2004, 1, с.95-100.

48. Mason G. М., et al, LEICA: A Low Energy Ion Composition Analyzer for the Study of Solar and Magnetospheric Heavy Ions // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1993,31, No.3, p.549.

49. Gusev A.A., Pugacheva G.I., Javanthi U.B., Schuch N., Modeling of low-altitude quasi-trapped proton fluxes at the equatorial inner magnetosphere // Braz. Journal of Phys., 2003 33, No.4., p.775-781.

50. Maeda K., NASA Technical note, NASA TN D-2612,1965.

51. Редерер X., Динамика радиации, захваченной геомагнитным полем, М.: Мир, 1972.

52. Blake J.B., Fennel J.F., Schulz М., Paulikas G.A., Geomagnetically trapped alpha particles. 2. The inner zone // J. Geophys. Res., 1973, 78, p.5498.

53. Miah M.A., Observation of low energy particle precipitation at low altitude in the equatorial zone // Journal of Atm. and Terr. Phys., 1989, 51, No.6, p.541-549.

54. Hovestadt D., Hausler В., Sholer M., Observation of energetic particles at very low altitudes near the geomagnetic equator // Phys. Rev. Lett., 1972, 28, p. 1340.

55. Mizera P.F., Blake J.B., Observations of ring current protons at low altitudes // J. Geophys. Res., 1973, 78, p. 1058.

56. Soraas F., Oksavik K., Aarsnes K., Evans D. S., Greer M. S., Storm time equatorial belt an "image" of RC behavior // Geophys. Res. Lett., 2003,30, No.2, p.1052.

57. Grigoryan O., Petrov A., Kudela K., Near-equatorial protons: the local time dependence // WDS'02 Proceedings of Contribution Papers: Part II Physics of Plasmas and Ionized Media, Praha, Matfyspress, 2002, p.263-268.

58. Gusev A.A., Kohno Т., Spjedlvik W.N., Martin I.M., Pugacheva G.I., Turtelli A. Jr., Dynamics of the low-altitude energetic proton fluxes beneath the main terrestrial radiation belts, // J. Geophys. Res., 1996,101, p.19659.

59. Петров A.H., Спектральные характеристики приэкваториальных (L<1,15) протонов на разных высотах // Тезисы международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ломоносов-2002", 2002, с.226-228.

60. Grachev Е., Grigoryan О., Klimov S., Kudela К., Petrov A., Shuiskaya F., Stetiarova J., Low energy protons on L<1.15 on different altitudes >400 km, COSPAR-ESA Colloquium "Acceleration and Heating in the Magnetosphere", Poland, p.31, 2001.

61. Grachev E., Grigoryan O., Juchniewicz J., Klimov S., Kudela K., Petrov A., Stetiarova J., Low energy protons on L<1.15 in 500 1500 km range // Adv. Space Res., 2002,30, 7, p.1841-1845.

62. Grigoryan O.R., Panasyuk M.I., Petrov A.N., Kudela K., Stetiarova J., Low-energy near-equatorial protons: the flux dependence on magnetic coordinates // WDS'05 Proceedings of Contributed Papers, Part II, 2005, p.245-250.

63. Pizzella G., Frank L. A., Energy Spectrums for Proton (200 eV < E < 1 MeV) Intensities in the Outer Radiation Zone // J. Geophys. Res., 1971, 76, p.88-91.

64. Labitzke K., Barnett J. J., Edwards В., Handbook MAP 16, SCOSTEP, University of Illinois, Urbana, 1985.

65. Hedin, A. E., Extension of the MSIS Thermospheric Model into the Middle and Lower Atmosphere//J. Geophys. Res. 1991,96, No.D5, p.l 159.

66. Falthammar C.G., Radial diffusion by violating of the third adiabatic invariant, in: Earth's particles and fields, Reinhold Book Corp., 1966, 4, p. 157-169.

67. Тверской Б.А., Динамика радиационных поясов Земли, М.: Наука, 1968.

68. Губарь Ю.И., Шабанский В.П., Уравнение Фоккера-Планка в теории радиационных поясов, Энергичные частицы в магнитосфере земли, всесоюзный семинар, Апатиты, 1981.

69. Cornwall J.M., Diffusion processes influenced by conjugate-point wave phenomena // Radio-Science, 1968,3, p.740-745.

70. Cornwall J.M., Transport and loss processes for magnetospheric helium // J. Geophys Res., 1971,76, p.264-267.

71. Антонова E.E., Бахарева М.Ф., Ломоносов B.H., Тверской Б.А., Ускорительные механизмы в космосе, МГУ, 1988.

72. Davis L, Chang D.B., On the effect of geomagnetic fluctuations on trapped particles // J, Geophys. Res., 1962,67, N.6, p.1487-1491.

73. HelliwellR.A.etal.//J. Geophys. Res., 1956, 61, No.l, p.139.

74. Helliwell R.A. Whistlers and related ionospheric phenomena, Stanford U.P., Stanford, Calif., 1965.

75. Storey L.R.O. Whistler theory, Monography on radio noise of terrestrial origin. Edit. F.Horner, American Elsevier, 1962.

76. Parrot M., Observations of power line harmonic radiation by the low-altitude AUREOL-3 satellite, // J. Geoph. Res., 1994, 99, A3, p.3961-3969.

77. Farrel W.M., Aggson T.L., Observations of ionospheric electric fields above atmospheric weather systems // J. Geophys. Res., 1994, 99, No.10, p.19475-19483.

78. Singh D.P., Singh U.P., Singh R.P., Intencity peaks in low latitude VLF emissions observed at ARIEL satellites // Planet. Space Sci., 1992, 40, 10, p.1425-1430.

79. Климов С.И., Структура и динамика квазистационарных и УНЧ/КНЧ электрических полей в околоземном космическом пространстве, диссерт. работа д.ф.-м.н., ИКИ, АН СССР, Москва, 1984.

80. Григорян О.Р., Кузнецов С.Н., Климов С.И., Квазистациоиарные электрические поля и высыпающиеся частицы в ионосфере // Геомагнетизм и аэрономия, 1980, 20, вып.6, с.1058-1066.

81. Aggson T.L., Maynard N.C., Hanson W.B., Saba Jack L., Electric field observations of equatorial bubbles // J. Geophys. Res., 1992,97, No.A3, p.2997-3009.