Равновесие плазмы в магнитосфере Земли и ускорительные процессы в высоких широтах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.ВЛОМОНОСОВА

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

На правах рукописи УДК 550.383

АНТОНОВА Елизавета Евгеньевна

РАВНОВЕСИЕ ПЛАЗМЫ В МАГНИТОСФЕРЕ ЗЕМЛИ И УСКОРИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ВЫСОКИХ ШИРОТАХ

Специальность 01.04.08 - физика плазмы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва-2005

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте ядерной

физики имени Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Похотелов ОА (ИФЗ РАН)

доктор физико-математических наук Левитин А.Е. (ИЗМИРАН) доктор физико-математических наук Климов СИ. (ИКИ РАН) Ведущая организация:

Институт физики Санкт-Петербургского Госуниверситета

Защита состоится «■''/» ¡¿¿лар^ 2005 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.77 в МГУ им. М.В. Ломоносова

по адресу: 119992, г. Москва, Воробьевы горы,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИЯФ МГУ

НИИЯФ МГУ корпус 19, аудитория 2-15.

Автореферат разослан

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физ.-мат. наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Магнитосфера Земли представляет собой гигантскую космическую лабораторию, в которой удается проводить наблюдения, не внося существенных возмущений в измеряемые параметры, что часто не удается сделать в лабораторных условиях. Использование методов физики плазмы, первоначально развивавшихся, в основном, в рамках проблемы термоядерных исследований, позволяет существенно продвинуться в понимании особенностей взаимодействия плазмы солнечного ветра с геомагнитным полем и внутримагнитосферных процессов. Можно отметить также, что магнитосферные исследования позволили внести существенный вклад в общую теорию плазмы. Так, например, решение проблемы ускорения авроральных электронов двойными слоями привело к изменению самого определения плазмы, в которое ранее входила квазинейтральность (почти точное совпадение числа электронов и ионов на масштабах, превышающих дебаевский радиус).

Полученный за последние годы экспериментальный материал привел к перестройке многих основных представлений в физике магнитосферы. Все большее внимание уделяется проблемам формирования и устойчивости распределения горячей плазмы в магнитосфере Земли. Получены новые данные, подтверждающие неэквипотенциаьность магнитных силовых линий на авроральных широтах. Экспериментально доказано существование высокого уровня турбулентности на авроральных силовых линиях. Статистические исследования вариаций различных плазменных параметров, включая индексы геомагнитной активности и авроральные свечения, продемонстрировали скалярную инвариантность наблюдаемых величин, что может также рассматриваться в качестве подтверждения турбулентного характера высокоширотных течений плазмы. Накопившийся экспериментальный материал потребовал самосогласованного анализа и перестройки ряда общепринятых понятий. Настоящая работа посвящена такому анализу.

Актуальность темы работы определяется необходимостью решать важные практические задачи, такие как прогноз космической погоды и условий распространения радиоволн в высоких широтах, обеспечение радиационной безопасности в ближнем Космосе. Решение практических задач требует изучения процессов формирования и устойчивости распределения горячей плазмы в магнитосфере Земли,

выяснения механизмов, приводящих к ускорению части вдоль и поперек магнитного поля, заполнению магнитосферы ионами ионосферного происхождения, турбулизации плазмы, описания процессов во время геомагнитных бурь и суббурь.

Практическая значимость работы связана с решениями прикладных задач при освоении околоземного космического пространства. На первый план выходят задачи предсказания «космической погоды» и изучения «космического климата». Увеличение потоков энергичных частиц и плазмы во время магнитных бурь и суббурь вызывает электризацию, радиационные повреждения и выход из строя спутников. Научные предсказания погоды на Земле, как известно, начались с изобретения приборов для измерения давления -барометров. Возможность понимания процессов, связанных с космической погодой, видимо, сильно ограничена отсутствием регулярных надежных измерений давления плазмы в магнитосфере. Данный аспект проблемы связывает тематику работы с непосредственными практическими применениями.

Долгое время остается нерешенной проблема выяснения природы полярных сияний. Высыпания частиц, вызывающих полярные сияния, приводят к ионосферным возмущениям. Поэтому изучение полярных сияний является составной частью решения проблемы устойчивой радиосвязи. Наиболее мощные сияния возникают во время магнитных бурь и суббурь. Генерируемые во время магнитных бурь электрические поля приводят к развитию мощных токов в протяженных телеграфных линиях и линиях электропередач, к разрушениям трансформаторов, коррозии трубопроводов и т.д.

Цель диссертации состоит в разработке методов теоретического описания процессов в магнитосфере Земли без введения параметров, которые не могли бы быть измерены экспериментально, и сравнении теоретических предсказаний с данными экспериментальных наблюдений.

Задачи диссертации можно сформулировать следующим образом:

1. Проведение анализа результатов измерений давления плазмы в магнитосфере Земли, используя данные как высокоапогейных, так и низколетящих спугников. Сравнение методик различных измерений.

2. Проведение анализа топологии магнитного поля в магнитосфере Земли при использовании предположения о справедливости условия

магнитостатического равновесия Выявление роли азимутальных градиентов давления горячей магнитосферной плазмы в поддержании внутримагнитосферных продольных токов.

3. Проведение анализа конфигурации поперечных токов в магнитосфере Земли. Изучение влияния распределения давления плазмы в магнитосфере на величину Dst-вариации магнитного поля во время магнитных бурь.

4. Проведение анализа процессов, приводящих к неэквипотенциальности магнитных силовых линий в высокоширотной магнитосфере и ускорению электронов, вызывающих появление дискретных дуг полярного сияния.

5. Проведение анализа процессов ускорения ионов перпендикулярно магнитным силовым линиям и формирования функций распределения ионов с максимумом под углом к магнитной силовой линии («коников»).

6. Проведение анализа расщепления полос вытекающего из ионосферы продольного тока на мультиплетные структуры типа перевернутого V в предположении о выполнении условия магнитостатического равновесия Определение зависимости числа образующихся структур от измеряемых на эксперименте параметров (ширины полосы и амплитуды вытекающего продольного тока, температуры горячих магнитосферных ионов и ионосферной проводимости). Сравнение теоретических предсказаний с данными экспериментальных наблюдений.

7. Проведение анализа распределения температуры электронов поперек плазменного слоя и зависимости флуктуаций потоков авроральных электронов от флуктуаций электростатического потенциала

8. Проведение анализа свойств турбулентности плазменного слоя. Создание модели плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью.

9. Проведение анализа бифуркации плазменного слоя и возникновения тета-авроры при северной ориентации межпланетного магнитного поля (ММП).

10. Проведение анализа асимметрии расслоения плазмы во время предварительной фазы магнитосферной суббури. Разработка теории взрывной фазы суббури.

Научная новизна работы состоит в разработке новых подходов к решению актуальных проблем физики магнитосферы, проведении

теоретических исследований, позволивших создавать адекватную картину описываемых процессов В ходе исследований удалось предсказать значения ряда магнитосферных параметров, которые позже были экспериментально измерены

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные в ней результаты могут быть испотьзованы в ходе решения задач предсказания космической погоды Полученные результаты использованы в ходе учебного процесса на Кафедре космических лучей и физики Космоса физического факультета МГУ, где автором работы с 1982 г читается спецкурс "Физика плазмы космического пространства"

Можно выделить следующие основные результаты выносимые на защиту

1 Проведен анализ данных экспериментальных наблюдений распределения давления в магнитосфере Земли, включая данные высокоапогейных и низколетящих спутников Получены профили давления вдоль траекторий полета агутников Итербол/ХВОСТОВОЙ зонд и Ареол-3 (проект Аркад) Показано, что в большинстве случаев наблюдается рост давления с уменьшением геоцентрического расстояния, хотя в некоторых случаях могут наблюдаться области плато в давлении Развита теория генерации квазистационарных крупномасштабных продольных токов в высокоширотной магнитосфере градиентами давления горячей магнитосферной плазмы вдоль изоповерхностей равного объема магнитных силовых трубок Показано, что основная часть крупномасштабных продольных гоков зоны 1 локализована во внутримагнитосферных областях Исследована топология магнитосферы в области перехода от дипольных к вытянутым в хвост магнитным силовым линиям Показано, что градиенты давления вдоль изоповерхностей равного объема магнитных силовых трубок возникают в силу асимметрии магнитосферы Рассмотренный механизм генерации продольных токов не связан с введением параметров, которые не могли бы бьпь экспериментально измерены, и получил прямое экспериментальное подтверждение в ходе анализа распределения давления и магнитного поля в высокоширотной магнитосфере

2 Исследована топология высокоширотных токов в магнитосфере Показано, что наряду с традиционными токовыми системами, включающими кольцевой ток западного направления, токи хвоста,

токи магнитопаузы и продольные токи, может развиваться высокоширотная квазикольцевая токовая система, являющаяся высокоширотным продолжением кольцевого тока, поперечные токи в дневной части которой лежат вне экваториальной плоскости. Данная токовая система названа токами разрезного кольца. Проведен анализ процессов заполнения плазмой внутренних областей магнитосферы и формирования профиля давления, поддерживающего кольцевой ток и его высокоширотное продолжение. Объяснена экспериментально полученная зависимость максимума Бй-вариации во время магнитной бури от положения аврорального электроджета.

3. Развита теория продольного ускорения электронов и ионов на авроральных силовых линиях в спокойных дискретных формах полярных сияний, позволившая объяснить формирование оболочечных и пучковых структур в функциях распределения частиц, зависимость вытекающего из ионосферы продольного тока от продольного падения потенциала. В ходе анализа процессов ускорения предсказано положение области ускорения на авроральных силовых линиях, величина плотности плазмы в области ускорения и существование локализованных областей ускорения.

4. Развита теория формирования функций распределения типа «коников» (с максимумом под углом к силовой линии) на авроральных силовых линиях. Предложенный механизм дал возможность объяснить наблюдаемое на эксперименте преимущественное ускорение тяжелых ионов и возможность ускорения ионов водорода и кислорода до одной и той же скорости. Получено аналитическое решение, хорошо описывающее спектры ускоренных частиц.

5. Развита теория формирования мультиплетных структур типа перевернутого V (спокойных дуг и полос полярного сияния), связывающая число структур, на которые распадается полоса вытекающего из ионосферы продольного тока, с амплитудой продольного тока, шириной полосы, ионосферной проводимостью и температурой магнитосферных ионов. Показано, что предсказания теории хорошо описывают данные наблюдений среднемасштабных (с масштабами 50-200 км в меридиональном направлении) авроральных структур на спутниках Интеркосмос-Болгария-1300 и Ареол-3.

6. Проведен анализ данных экспериментальных наблюдений на авроральных силовых линиях и в хвосте магнитосферы Земли, свидетельствующих о турбулентном характере течения плазмы. Показано, что температуры электронов и ионов слабо зависят от координаты поперек аврорального овала, а флуктуации электронных потоков могут быть описаны в рамках предположения о справедливости больцмановской зависимости. Показано, что

взаимодействие электронов с неоднородными электрическими полями объясняет результаты экспериментальных наблюдений. Построена модель плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью, давшая возможность объяснить утоньшение плазменного слоя во время подготовительной фазы суббури и его утолщение во время взрывной фазы, а также предсказать величину коэффициента квазидиффузии поперек плазменного слоя Показано, что данные наблюдений на различных спутниках дают величину коэффициента квазидиффузии, совпадающую с теоретическими предсказаниями, включая зависимость данного параметра от фазы суббури. Развита теория заполнения долей хвоста плазмой плазменного слоя.

7. На базе данных спутника Ареол-3 показано, что ближайшая к экватору структура типа перевернутого V во время подготовительной фазы суббури в ночные часы является наиболее мощной структурой. Проведен анализ устойчивости азимутального распределения магнитосферной плазмы при наличии продольного падения потенциала. Построена модель развития процессов во время взрывной фазы магнитосферной суббури, включающая генерацию локальных электростатических полей, проникновение холодной плазмы ионосферного происхождения в область продольного ускорения и формирование узкого листа продольного тока. Показано, что предсказания теории нашли ряд экспериментальных подтверждений.

Достоверность результатов подтверждена автором экспериментально и обусловлена использованием современных теоретических методов описания плазменных систем, данных спутниковых и наземных наблюдений, хорошим согласием численных расчетов с экспериментальными данными.

Личный вклад автора. В работе содержатся теоретические результаты, полученные автором без соавторов, либо в соавторстве со студентами, аспирантами и молодыми сотрудниками, у которых автор являлся научным руководителем. В обзорной части работы, Главах 4 и 6 описаны результаты, часть которых получена автором совместно с покойным проф. Борисом Аркадьевичем Тверским, светлая память о котором всегда являлась вдохновляющим примером и стимулом к работе. Содержащиеся в работе экспериментальные результаты получены, в основном, при обработке и анализе данных приборов, созданных советскими и российскими учеными в рамках международных космических проектов (ИНТЕРБОЛ, Интеркосмос-Болгария-1300, АРКАД).

Апробация работы. Результаты работы докладывались на многочисленных конференциях и семинарах у нас в стране и за рубежом (170 докладов), включая ассамблеи ¡ЛвЛ, сессии С08РЛК, Чепменовские конференции. Автор работы являлся приглашенным докладчиком на 5 международных конференциях, возглавлял секцию Б3.8/Р8№2 на С08РЛЯ-2002, Хьюстон, Техас, США.

Публикации. Результаты опубликованы в 115 статьях, включая 80 работ в рецензируемых журналах и 5 обзоров. Основные работы цитируются в тексте диссертации.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, десяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации - 325 страниц. В работе приведено 65 рисунков и 5 таблиц. Список литературы содержит 1065 библиографических ссылок.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении сформулирована тема диссертации, обоснована ее актуальность, обозначены цели диссертации, приведены результаты, выносимые на защиту, отмечены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, личный вклад автора и апробация работы.

В Главе 1 суммируются результаты исследований распределения давления горячей плазмы в магнитосфере Земли, включая работы, выполненные с участием автора.

Раздел 1.1 посвящен теоретическому обоснованию выбора давления плазмы в качестве одного из основных параметров, определяющих динамику магнитосферы. Отмечено, что в высокоширотной магнитосфере давление близко к изотропному, что подтверждается наблюдениями на высокоапогейных спутниках. Проведен анализ применимости уравнения магнитостатического равновесия

где - плотность продольного тока, - градиент изотропного давления, В - магнитное поле, к условиям в магнитосфере Земли при скоростях движения плазмы, много меньших звуковой и альвеновской.

Приведены ссылки на работы, в которых проверялся баланс давления поперек плазменного слоя. Прямым следствием уравнения (1) является соотношение Града- Василюнуса- Бострома-Тверского

где }п - плотность продольного тока, п - вектор внешней нормали к ионосфере, \¥ - объем магнитной силовой грубки с единичным потоком на уровне ионосферы (IV - \cillВ, где (И - элемент длины магнитной силовой линии и интегрирование проводится между сопряженными ионосферами). Выражение (2) позволяет использовать объем магнитной силовой трубки в качестве одной из координат при описании высокоширотного магнитного поля.

В разделе 1.2 дан обзор результатов измерений профилей давления по данным высокоапогейных спутников. Отмечено, что полученный за последние годы большой экспериментальный материал по одновременным измерениям потоков частиц в широком диапазоне энергий дал возможность построить модели распределения давления в магнитосфере Земли. Однако область перехода от дипольных к вытянутым в хвост магнитным силовым линиям пока сравнительно мало исследована. Измерения в данной области представляют большой интерес, так как на эту область проецируется значительная часть аврорального овала, в ней генерируются мощные поперечные и продольные токи, происходит ускорение частиц вдоль и поперек магнитных силовых линий.

В разделе 1.3 суммируются результаты исследований давления плазмы на спутнике Интербол/Хвостовой зонд, проведенных с участием автора. В эксперименте Интербол/Хвостовой зонд были проведены измерения с исключительно высоким энергетическим разрешением в диапазоне энергий более 20 кэВ. В результате удалось восстанавливать профиль давления вдоль траектории полета космического аппарата с точностью, превышающей приведенные в литературе данные. В ходе исследований было подтверждено нарастание давления с уменьшением геоцентрического расстояния, хотя в отдельных случаях наблюдались плато в профиле давления.

В разделе 1.4 суммируются результаты изучения давления плазмы по данным низколетящих спутников, включая работы с участием автора по изучению профилей давления на спутнике Ареол-3 (проект АРКАД). Данные по распределению давления, полученные с низколетящих объектов, представляют большой интерес, так как дают возможность воспроизводить в областях изотропного давления практически "мгновенный" (время пересечения аврорального овала - мин)

радиальный профиль давления. Недостатком данной методики является необходимость использования какой-либо модели магнитного поля для проецирования полученных градиентов давления на экваториальную плоскость. При проецировании профилей давления, полученных по измерениям спутника Ареол-3, на экваториальную плоскость использована модель Цыганенко-96. Проведена аппроксимация измеряемых профилей давления степенной зависимостью. Изучены радиальные профили давления во время предварительных фаз ряда изолированных суббурь. Показано, что полученные профили давления для изученных событий близки к равновесным, либо имеют более пологую форму. При этом не превышается порог, необходимый для возбуждения обычной желобковой неустойчивости.

В разделе 1.5 суммированы результаты Главы 1.

Глава 2 посвящена решению проблемы генерации крупномасштабных продольных токов.

В разделе 2.1. проведен анализ результатов наблюдений крупномасштабных продольных токов в магнитосфере. Отмечено, что, несмотря на то, что распределение плотности продольных токов зоны 1 Ииджимы и Потемры имеет максимумы в предполуденные и послеполуденные часы, интегральные по полосе токи максимальны на меридиане утро-вечер. Проведено проецирование крупномасштабных продольных токов на экваториальную плоскость с использованием моделей Цыганенко-96 и -2001 и сравнение результатов проецирования с полученными ранее результатами Потемры. Показано, что большая часть продольных токов зоны 1 проецируется на внутренние области магнитосферы. Рассмотрены результаты наблюдений связи продольных токов с потоками высыпающихся частиц. Показано, что локализация источников основной части продольных токов зоны 1 Ииджимы и Потемры во внутренних областях магнитосферы свидетельствует в пользу их возникновения за счет ответвления в ионосферу текущих в магнитосфере поперечных токов.

В разделе 2.2 дан обзор результатов наблюдений крупномасштабных электрических полей в магнитосфере Земли. Отмечено, что регистрируемая на ионосферных высотах двухвихревая конвекция возникает при замыкании в ионосфере токов зоны 1 Ииджимы и Потемры. Реакция ионосферной конвекции на изменения параметров солнечного ветра обладает высоким уровнем когерентности с временной задержкой 1-2 мин, что соответствует характерному времени распространения альвеновской

волны на масштабе ~20 радиусов Земли (Т^).

В разделе 2.3 анализируется тополо!ия ближних областей плазменного слоя. Проведено сопоставление результатов наземных и спутниковых наблюдений частиц в дневной части магнитосферы. Результаты обсуждаемых исследований свидетельствуют о том, что частицы в области квазизахвата, характеристики которых соответствуют ближним областям плазменного слоя, образуют не пластину, простирающуюся в антисолнечном направлении, а замкнутую в дневные часы структуру к экватору от каст и низкоширотного погранслоя. Показано, что существование радиальных градиентов давления в такой структуре приводит к изменениям представлений о топологии текущих в магнитосфере поперечных к магнитному полю токов Токи плазменного слоя/пластины замыкаются токами магнитопаузы. В области окружающей Землю квазикруговой структуры поперечные токи могут замыкаться внутри магнитосферы

Раздел 2.4 посвящен анализу крупномасштабных магнитосферно-ионосферных взаимодействий и природе поля утро-вечер. Обсуждены различные подходы, предложенные для объяснения постоянного существования крупномасштабной магнитосферной конвекции. Отмечено, что основные характеристики наблюдаемых на эксперименте распределений продольных токов и крупномасштабной магнитосферной конвекции хорошо описываются в рамках геории нестационарного магнитосферно-ионосферного взаимодействий Б.А. Тверского. Проведен анализ решений самосогласованной системы уравнений крупномасштабного магнитосферно-ионосферного взаимодействия, описывающих генерацию собственных крупномасштабных (с масштабами порядка поперечных размеров магнитосферы) электростатических мод в магнитосферной плазме. Отмечены трудности теорий, связывающих возникновение токов зоны 2 Ииджимы и Потемры с существованием эффективной холловской магнитосферной проводимости (предсказывалась локализация максимумов токов зоны 2 на меридиане полдень-полночь при регистрации на эксперименте минимумов токов зоны 2 на данном меридиане).

Раздел 2.5 содержит результаты анализа возможности квазистационарного поддержания токов зоны 1 Ииджимы и Потемры градиентами давления горячей магнитосферной плазмы вдоль изолиний равного объема магнитных силовых трубок. Проведены расчеты азимутальных градиентов давления, которые могли бы в соответствии

с соотношением (2) поддерживать крупномасштабные продольные токи Ииджимы и Потемры. Построены карты изолиний Ж=сопй в проекции на ионосферные высоты при различных уровнях геомагнитной активности. В предположении справедливости соотношения (2) вычислены значения градиентов давления вдоль изолиний равного объема магнитных силовых трубок, которые могли бы создавать наблюдаемую картину продольных токов Ииджимы и Потемры. Определен интегральный перепад давления вдоль изолинии равного объема. Проведено сравнение полученных перепадов давления с описанными в Главе 1 данными по измерению давления в магнитосфере. Показано, что давление плазмы в высоких широтах может обладать градиентами вдоль изолиний равного объема магнитных силовых трубок, необходимыми для поддержания не только токов зоны 2, но и токов зоны 1 Ииджимы и Потемры. Отмечено, что вопрос о поддержании продольных токов зоны 2 Ииджимы и Потемры азимутальными градиентами давления подробно исследовался теоретически и экспериментально. Предполагалось, что токи зоны 1 имеют другую природу и генерируются за счет действия МГД генератора в магнитосферных погранслоях. Проведенный анализ показал, что токи зоны 1 так же, как токи зоны 2 могут поддерживаться за счет существования азимутальных (вдоль изолиний равного объема магнитных силовых трубок) градиентов давления. Рассмотрены результаты работ Винта и Ньюэла, в которых на базе данных измерений спутников БМЗР получено распределение градиентов давления в магнитосфере Земли. В ходе анализа распределения давления и конфигурации магнитного поля гипотеза о генерации токов зоны 1 азимутальными градиентами давления горячей магнитосферной плазмы получила прямое экспериментальное подтверждение.

Раздел 2.6 посвящен анализу топологии изолиний равного объема магнитных силовых трубок и токовых линий. Из условия магнитостатического равновесия следует, что У/?14,В» т.е. давление должно быть постоянным вдоль токовых линий и магнитных силовых линий. Анализ соотношений (1) и (2) показывает, что в магнитостатически равновесных конфигурациях продольный ток возникает, когда линии тока пересекают изоповерхности (изолинии в проекции на экваториальную плоскость) равного объема магнитных силовых трубок. Совпадение У^сШВ и гсЛВ требует высокой симметрии распределения магнитного поля. Соответственно, в большинстве случаев в асимметричной ловушке с проводящими

торцами будут генерироваться продольные токи Если кривизна изолиний равного объема превышает кривизну линий тока, генерируются продольные токи, по знаку соответствующие токам зоны 1 Ииджимы и Потемры. Проведен анализ геометрии магнитного поля магнитосферной ловушки с использованием полуэмпирических моделей геомагнитного поля Цыганенко-87 и -87W Показано, что топология изолиний равного объема магнитных силовых трубок и линий тока в высоких широтах соответствует конфигурации, поддерживающей продольные токи зоны 1. Интенсивность генерируемых токов зависит от угла, образованного изолиниями Ж=еош1 и токовыми линиями в точках ИХ пересечений. В процессе взаимодействия гелиосферного токового слоя с системой магнитосферных токов изменяется ее интенсивность и конфигурация. Соответственно происходит изменение амплитуды и локализации продольных токов. Замыкание продольных токов зоны 1 на ионосферных высотах приводит к генерации двухвихревой крупномасштабной конвекции. Рост продольных токов зоны 1 вызывает увеличение поля утро-вечер. Проведен анализ изменений топологии магнитосферы при изменениях ММП. Показано, что изменения магнитного поля в солнечном ветре приводят к изменениям продольных токов и поля утро-вечер. Проведено моделирование изменений конфигурации магнитного поля в магнитосфере при изменениях внутримагнитосферных токов, приводящее к движению подсолнечной точки магнитопаузы к Земле в дневные часы, вытягиванию силовых линий в хвост Магнитосферы в ночные часы при южной ориентации ММП и формированию аврорального выступа во времы взрывной фазы суббри

В разделе 2 7 суммируются результаты Главы 2, и обсуждается роль различных механизмов, предложенных для объяснения существования магнитосферной конвекции.

Глава 3 посвящена анализу процессов формирования радиального профиля давления, конфигурации высокоширотных токов и осесимметричной части возмущения земного магнитного поля (Бв^ вариации) во время магнитных бурь.

В разделе 3.1 проведено краткое рассмотрение процессов формированияя радиального профиля давления. Отмечено, что вопрос о формировании равновесного радиального профиля давления в магнитосфере Земли относится к нерешенным проблемам физики магнитосферы. Определен вклад в интегральное давление, вносимый

энергичными (с энергией >100 кэВ) частицами. Использована модель распределения энергичных ионов внутри магнитосферы АР8МАХ. Проведен анализ профиля давления, формирующегося при адиабатическом транспорте частиц при сохранении первого и второго адиабатических инвариантов во внутренние области магнитосферы. Показано, что предположение о сохранении второго адиабатического инварианта на L>5 не приводит к нарастанию давления с уменьшением геоцентрического расстояния, соответствующему данным экспериментальных наблюдений.

В разделе 3.2 проведен анализ топологии токовых систем в высоких широтах. Показано, что условие баланса давления на магнитопаузе вносит ограничение на величину тока в хвосте магнитосферы.

В разделе 3.3 проведен анализ распределения поперечного тока в магнитной силовой трубке и локализации токов в дневной части магнитосферы. Показано, что высокоширотный поперечный ток, обусловленный радиальным градиентом давления, сосредоточен вне экваториальной плоскости в дневные часы и вблизи экваториальной плоскости в ночные часы. Предположено, что высокоширотный кольцевой ток имеет вид разрезанного в дневные часы кольца, а в токовую систему магнитосферы в дополнение к уже известным токам необходимо добавить CRC - ток разрезного кольца или ток расщепленного кольца.

В разделе 3.4 проведен анализ конфигурации высокоширотных токов во время магнитных возмущений. Показано, что нарастание давления во внутренних областях магнитосферы во время магнитных возмущений приводит к генерации реального или эффективного (за счет уменьшения западного тока) восточного кольцевого тока. Показано, что возникновение такого тока может приводить к обращению знака Бг компоненты магнитного поля в ночные часы на геоцентрических расстояниях -~15/?£.

В разделе 3.5 проведен анализ справедливости соотношений Десслера-Паркера-Скопке и БАТверского, описывающих связь величины Dst-вариации с интегралом давления (энергосодержанием кольцевого тока). Показано, что при определении величины Dst-вариации необходимо учитывать CRC и величину давления на внешней границе области кольцевого тока. Проведен анализ максимально возможного профиля давления плазмы во время магнитных бурь, позволивший объяснить экспериментально наблюдаемую зависимость максимального значения Dst-вариации от ближайшего к экватору положения центра западного электроджета во время магнитной бури, включая величину константы в данной

зависимости.

В разделе 3.6 суммируются результаты Главы 3.

Глава 4 посвящена решению вопросов неэквипотенциальности магнитных силовых линий в высокоширотной магнитосфере, формирования пучковых и оболочечных структур в функциях распределения частиц.

В разделе 4.1 суммируются результаты наблюдений неэквипотенциальности магнитных силовых линий. Отмечено, что в областях вытекающих продольных токов продольное падение потенциала составляет 1-10 кэВ.

Раздел 4.2 посвящен анализу связи величины продольного тока, вытекающего из ионосферы, от величины продольного падения потенциала. Показано, что продольное ускорение магнитосферных электронов возникает в областях вытекающего продольного тока, когда плотность тока превышает предел. даваемый свободным газокинетическим истечением из магнитной силовой трубки. Получена зависимость плотности продольного тока горячих магнитосферных электронов от продольного падения потенциала, имеющая вид

где - энергия, приобретаемая электроном при ускорении в

продольном падении потенциала - заряд электрона,

- поток высыпающихся частиц, обусловленный свободным газокинетическим истечением электронов из магнитосферы в ионосферу, - концентрация электронов в области вершины

силовой линии, - их температура, - напряженность магнитного поля в области начала ускорения, - напряженность поля в ионосфере (области гибели электронов). При зависимость (3)

выходит на плато и имеет вид

Отмечено, что зависимость (4) используется во многих работах при исследованиях магнитосферно-ионосферных взаимодействий.

Раздел 4.3 посвящен анализу механизмов продольного ускорения частиц. Отмечено, что когда плотность продольного тока превышает определенное пороговое значение, может развиваться аномальное сопротивление и появляться двойные электростатические слои. Выделены проблемы, возникающие в предположении о поддержании

квазистационарного продольною падения потенциала на авроральных силовых линиях механизмом аномального сопротивления. Отмечены основные преимущества ускорения авроральных электронов электростатическими двойными слоями, к которым относятся отсутствие локального нагрева плазмы в области ускорения и формирование почти моноэнергетических функций распределения частиц Продемонстрирована роль двойных слоев в создании продольной разности потенциалов. Обсуждены результаты наблюдений двойных слоев на авроральных силовых линиях. Отмечено, что одной из трудностей теории гидродинамического двойного слоя является существование большой токовой скорости частиц перед вхождением в слой (критерий Бома-Блока). Необходимые для создания двойного слоя токовые скорости должны превышать пороговые значения, приводящие к развитию токовых неустойчивостей

Раздел 4.4 суммирует результаты работ автора по описанию кинетических двойных слоев. Показано, что учет немаксвелловского характера функций распределения частиц позволяет снять ограничения на движение частиц вне слоя, налагаемые критерием Бома-Блока. Проведен анализ возможности устранения ионного критерия Бома-Блока при наличии захваченных частиц выше области ускорения.

Раздел 4 5 посвящен анализу процессов формирования оболочечных и пучковых структур на авроральных силовых линиях. Появление на авроральных силовых линиях электронных оболочек, ионных и электронных пучков является следствием ламинарного падения потенциала Ускоренные ионы ионосферного происхождения образуют ионный пучок. Образующиеся при продольном ускорении функции распределения электронов, если их первоначальная температура не была достаточно мала, имеют пучковую структуру в пространстве модуля скорости, но близкое к изотропному питч-угловое распределение вне конуса, обратного конусу потерь В адиабатическом приближении (при сохранении магнитного момента и энергии частиц) функция распределения оболочечного типа, возникающая при ускорении в продольном поле, дается выражением

= У" ехр(-тУ/2г)#(у-у0(у))я(у + у0)

(5)

где - питч-угол, - угол раствора конуса

обратного конусу потерь,

, - параметры первоначального максвелловского

распределения в области с магнитным полем , - функция Хевисайда, Г - гамма функция. Дрейф холодной ионосферной плазмы поперек области ускорения может приводить к одновременному существованию оболочечных структур в функциях распределения частиц и холодных пучковых структур В однородных дугах и полосах полярного сияния функции распределения близки к изотропным вне конуса, обратного конусу потерь. Электронные пучки часто наблюдаются в авроральной плазме на краях однородных дуг и полос полярного сияния. Рассмотрены результаты наблюдений оболочечных и пучковых структур на авроральных силовых линиях. Показано, что теоретические результаты описывают данные экспериментальных наблюдений.

В разделе 4.6 суммируются результаты экспериментальных наблюдений зависимости величины продольного тока, переносимого ускоренными электронами ионосферного происхождения, от величины продольного падения потенциала и рассматриваются причины, приводящие к локализации продольного падения потенциала на геоцентрических расстояниях, превышающих Показано, что

предсказанная теоретически зависимость продольного тока от продольного падения потенциала получила экспериментальные подтверждения. При открытии магнитосферной полости получило также подтверждение предсказание величины плотности плазмы в области ускорения. Проведен анализ зависимости энерговыделения в ионосфере от высоты области ускорения. Показано, что энерговыделение в ионосфере при заданной величине продольного тока уменьшается с увеличением высоты области ускорения. При удалении от Земли области начала ускорения возрастает диссипация в магнитосфере. Получено значение геоцентрического расстояния, на котором минимальна полная диссипируемая мощность. Результаты экспериментальных наблюдений локализации области продольного ускорения подтвердили теоретические выводы.

В разделе 4.7 суммированы выводы Главы 4.

В Главе 5 рассмотрено ускорение ионов перпендикулярно магнитным силовым линиям и формирование функций распределения типа «коников» (с максимумом под углом к магнитным силовым линиям).

В разделе 5.1 суммируются результаты наблюдений функций распределения типа «коников» и рассматривается проблема

заполнения магнитосферы ионами ионосферного происхождения. Отмечено, что наблюдения функций распределения типа «коников» свидетельствуют о действии стохастического механизма ускорения, а наблюдаемый спектр низкочастотной турбулентности на авроральных силовых линиях носит преимущественно квазидвумерный характер, когда амплитуда флуктуаций электрического поля перпендикулярно магнитным силовым линиям намного превышает амплитуду флуктуаций вдоль магнитных силовых линий.

В разделе 5.2 развит механизм поперечного ускорения ионов при столкновении с движущимися двумерными неоднородностями, названный двумерным фермиевским механизмом. Получено аналитическое выражение для усредненной по углу функции распределения ускоренных ионов, имеющее вид

- функция инжекции, которая определяется

где

- - — - — 1 *

решением задачи при малых скоростях и временах, - время ускорения, У± - поперечная скорость частицы, 1\ - функция Бесселя мнимого аргумента. Если /0 отлична от нуля только при малых У±, соотношение (5) имеет вид

Л^.г) = п0(2я)~'т~2 ехр(~У± /т),

(7)

где - число инжектированных частиц.

В разделе 5.3 приведены оценки эффективности ускорения тяжелых ионов. Отмечено, что заполнение магнитосферы тяжелыми ионами ионосферного происхождения (преимущественно однократно заряженными ионами кислорода) требует ускорения на высотах 400500 км, где основным ионом является ион Показано, что время поперечного ускорения ионов кислорода рассмотренным механизмом до энергии ~ 10 эВ, обеспечивающей эффективный выход ионов кислорода в магнитосферу, много меньше времени перезарядки.

В разделе 5.4 проведено сравнение действия двумерного фермиевского механизма с другими механизмами и данными экспериментальных наблюдений. Показано, что двумерный

фермиевский механизм обеспечивает лучшее соответствие данным экспериментальных наблюдений в широком диапазоне энергий, чем ионно-циклотронный механизм.

В разделе 5.5 содержатся выводы и обсуждение к Главе 5.

Глава 6 содержит результаты изучения мультиплетных структур типа перевернутого V, спокойных дуг и полос полярного сияния на авроральных широтах.

В разделе 6.1 рассмотрены данные экспериментальных наблюдений структур типа перевернутого V и основные результаты теоретического описания процесса расслоения полос вытекающего из ионосферы продольного тока. При построении теории предполагалось выполнение условия магнитостатического равновесия в горячей магнитосферной плазме. Разработанная Б.А. Тверским теория формирования дуг полярного сияния (названная теорией «горячего расслоения» в отличие от теорий, связывающих существование мультиплетных дуг с возникновением стоячих альвеновских волн, названных теориями «холодного расслоения») обобщена на случай образования структур с масштабами, превышающими ларморовский радиус иона в экваториальной плоскости. Учтено, что температура электронов плазменного слоя много меньше температуры ионов и функция распределения ионов близка к максвелловской. Теория позволяет определить число структур, на которые распадается полоса вытекающего из ионосферы продольного тока, когда величина тока в полосе превышает некоторое определенное значение. Уравнение, определяющее число структур, на которое распадается полоса вытекающего из ионосферы продольного тока, имеет вид уравнения Шредингера для потенциальной ямы, максимальная глубина которой (основной параметр теории «горячего расслоения») равна

где - максимальная плотность невозмущенного вытекающего из

ионосферы продольного тока, - полуширина полосы вытекающего продольного тока, - проинтегрированная по высоте ионосферного динамо-слоя проводимость Педерсена, - температура

магнитосферных ионов. Уровень стратификации слабо зависит от формы меридионального распределения нерасслоенного продольного тока. Для шютности продольного тока, задаваемой распределением

типа (яма Теллера), Г~1 соответствует не

стратифицированному току, Г~6 соответствует формированию двух структур, Г~ 20-40 - трех структур.

Раздел 6.2 содержит результаты уточнения теории «горячего расслоения» при учете влияния потоков высыпающихся частиц на величину проводимости ионосферной плазмы. Показано, что учет данного эффекта может приводить к асимметрии расслоения первоначально симметричного по широте продольного тока.

Разделы 6.3 и 6.4 содержат результаты проверки теории «горячего расслоения» на базах данных наблюдений спутников Интеркосмос-Болгария-1300 и Ареол-3, соответственно. Теория «горячего расслоения» получила первые экспериментальные подтверждения в ходе обработки данных наблюдений на спутнике Интеркосмос-Болгария-1300, где проводились комплексные измерения потоков высыпающихся частиц, возмущений магнитного поля продольными токами, низкочастотных электростатических полей и авроральных свечений. Был проведен комплексный анализ результатов наблюдений ряда мультигшетных структур типа перевернутого V. В ходе анализа данных наблюдений спутника Ареол-3 (проект Аркад) предсказания теории получили экспериментальные подтверждения на большом статистическом материале.

Глава 7 содержит результаты анализа распределения температуры электронов поперек плазменного слоя и процесса стохастизации движения частиц в неоднородном электрическом поле.

В разделе 7.1 обсуждается несохранение адиабатических инвариантов при движении частиц плазменного слоя Отмечено, что несохранение магнитного момента тепловых ионов в плазменном слое обычно связывается с движением в неоднородном магнитном поле, когда радиус кривизны магнитной силовой линии сравним с ларморовским радиусом иона. Выделены результаты наблюдений флуктуаций электрического поля с амплитудами на порядки превышающими величину поля утро-вечер. Обсуждена проблема возникновения незамагниченного движения частиц при флуктуациях электрического поля на масштабах, сравнимых с ларморовским радиусом частицы при энергии частицы, не превышающей умноженной на заряд величины флуктуации потенциала электрического поля.

В разделе 7.2 приведены данные экспериментальных наблюдений распределения температуры электронов поперек аврорального овала, включая результаты, полученные с участием автора. Отмечено, что экспериментальное подтверждение соотношения (4) предполагало

слабую зависимость температуры электронов от широты на масштабах структур типа перевернутого V. Показано, что в соответствии с данными наблюдений на низколетящих спутниках, температура электронов почти постоянна поперек аврорального овала.

Раздел 7.3 посвящен анализу флуктуации потоков электронов вдоль траектории полета спутника Интеркосмос-Болгария-1300. Проведено теоретическое рассмотрение зависимости спектра флуктуаций потоков электронов от энергии частицы в предположении справедливости распределения Больцмана для функций распределения электронов выше скачка электростатического потенциала. Получены значения показателя фурье-спектра флуктуаций. Для частиц с энергиями меньшими, чем продольная разность потенциалов (вторичных частиц), это значение близко к 1/6, а для частиц с энергиями большими, чем продольная разность потенциалов - к 11/6. Анализ флуктуаций потоков частиц на спутнике Интеркосмос-Болгария-1300 продемонстрировал хорошее соответствие полученных теоретически и экспериментально измеренных значений показателей спектров флуктуаций. Показано, что результаты анализа флуктуаций потоков частиц можно рассматривать как подтверждение незамагниченного характера движения частиц.

В разделе 7.4 представлены результаты анализа движения частицы в однородном магнитном и неоднородном электрическом поле, имеющем синусоидальное распределение в пространстве. Отмечено, что квазисинусоидальные вариации структуры электрического поля характерны для волокнистых полос полярного сияния. Вычислены инкременты локальной неустойчивости траекторий движения частиц. Показано, что движение частицы становится хаотическим, если пространственный масштаб неоднородного электрического поля конечной амплитуды сравним с ларморовским радиусом частицы.

В разделе 7.5 суммируются результаты Главы 7, демонстрирующие незамагниченный хаотический характер движения основной части (до энергий -15 кэВ) ионов и электронов плазменного слоя и перемешивание плазменного слоя.

Глава 8 посвящена изучению характеристик турбулентности плазменного слоя магнитосферы Земли и моделированию квазиравновесных конфигураций в плазменном слое. Обтекание жидкостью или газом препятствия при больших числах Рейнольдса приводит к формированию турбулентного следа за обтекаемым препятствием. Значение числа Рейнольдса относительно кулоновских столкновений превышает Ю10 в случае магнитосферы Земли. В

результате обтекания солнечным ветром магнитного поля Земли формируется плазменный слой, который может быть рассмотрен в качестве турбулентного следа за обтекаемым препятствием с учетом развития как магнитогидродинамических, гак и плазменных неустойчивостей.

В разделе 8.1 суммируются результаты наблюдения турбулентных флуктуаций электрического поля и вихревых структур в плазменном слое. Отмечается, что амплитуды флуктуаций электрического поля на авроральных силовых линиях и в хвосте магнитосферы Земли на порядки превышают амплитуду крупномасштабного поля утро-вечер.

В разделе 8.2 суммируются результаты наблюдений флуктуации скорости плазмы в хвосте магнитосферы, включая работы по проекту ИНТЕРБОЛ, в которых автор принимал непосредственное участие. Отмечается, что измеряемые на эксперименте амплитуды флуктуаций скорости значительно превышают скорость крупномасштабной конвекции.

В разделе 8.3 проведен краткий анализ характеристик экспериментально наблюдаемых спектров магнитосферной турбулентности и обсуждены теоретические схемы, разработанные для описания процессов формирования спектров магнитогидродинамической и плазменной турбулентности. Отмечается, что магнитосфера Земли формируется при обтекании геомагнитного поля турбулентным солнечным ветром. После прохождения ударной волны уровень турбулентных флуктуаций потока частиц и магнитного поля значительно нарастает. Рассмотрен мультифрактальный характер высыпаний авроральных электронов. Крупномасштабные вихри, проявляющиеся при изучении авроральных высыпаний в виде структур типа перевернутого V (см. результаты Главы 6), выделены в качестве одной из доминирующих структур турбулентности в магнитосфере Земли.

В разделе 8.4 рассмотрены результаты работ, доказывающих возможность описания процессов в магнитосфере Земли с использованием моделей самоорганизованной критичности (SOC). В данных моделях магнитосфера Земли рассматривается как сложная нелинейная система, характеристики которой обладают свойством самоорганизованной критичности. Отмечается, что скалярная инвариантность при наблюдениях флуктуаций магнитосферных параметров проявляется в широком диапазоне масштабов. Рассмотрена возможность использования подходов, разрабатываемых

в рамках SOC, для описания процессов перекачки энергии по спектру магнитосферной турбулентности.

В разделе 8.5 проведен анализ проблемы кризиса конвекции. Показано, что существование высокого уровня турбулентности плазмы в хвосте магнитосферы Земли и неэквипотенциальность магнитных силовых линий дают возможность решить проблему кризиса конвекции. Флуктуации поля при неэквнпотенциальности магнитных силовых линий должны приводить к разрыву магнитных силовых трубок и интенсивному перемешиванию плазмы. При квазистационарном движении трубки к Земле из удаленных областей хвоста не сохраняется число частиц в магнитной силовой трубке.

В разделе 8.6 описана модель плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью. Отмечается, что турбулентный след занимает обычно все пространство за обтекаемым телом. Таким образом, при южной ориентации ММП существует проблема возникновения турбулентного следа в виде плазменного слоя. Характерные размеры плазменного слоя в направлении у (утро-вечер) совпадают с размером "обтекаемого препятствия" (области земного магнитного поля, в которой давление магнитного поля превышает динамическое давление плазмы солнечного ветра), а в направлении z (т.е. в перпендикулярном к у направлении) существенно отличаются При северной ориентации ММП происходит разрушение плазменного слоя, заполнение плазмой долей хвоста и исчезновение аврорального овала. В основе теории плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью лежит получившее многочисленные экспериментальные подтверждения предположение о выполнении условия магнитостатического равновесия поперек плазменного слоя, что дает возможность использовать уравнение Града-Шафранова при описании магнитостатически равновесных конфигураций. Наблюдаемая изотермичность дает возможность, не рассматривая процессы переноса тепла, заменить при моделировании уравнение переноса энергии условием изотермичности (T=const). При описании переноса вещества турбулентными конвективными вихрями вводится эффективный коэффициент диффузии D, определяемый усредненной амплитудой флуктуаций скорости Vturf, и автокорреляционным временем т. При наличии, наряду с турбулентной диффузией, регулярной усредненной скорости v, поток вещества определяется соотношением

где -БУп - квазидиффузионный поток, направленный противоположно градиенту концентрации, п - концентрация плазмы. В одномерном приближении градиент концентрации направлен поперек плазменного слоя. В отсутствии регулярного усредненного движения плазмы вдоль оси г, с течением времени должно происходить постепенное увеличение толщины слоя. При наличии регулярной скорости по оси : к центру слоя регулярный поток может скомпенсировать диффузионный поток В таком случае толщина слоя с течением времени не изменяется. Уравнение (1). условия равенства нулю потока, даваемого уравнением (8), и изотермичности использованы при создании модели одномерного турбулентного токового слоя. Решено уравнение Града-Шафранова при заданной зависимости регулярной скорости и коэффициента квазидиффузии от магнитного нож. Соотношение определяет величину

коэффициента квазидиффузии поперек плазменного слоя при заданных толщине плазменного слоя и регулярной скорости, определяемой полем утро-вечер. Показано, что при толщине плазменного слоя -1-3 и регулярной скорости -10-50 км/с коэффициент диффузии должен составлять несколько единиц на 105 км2/с. Результаты измерений давления плазмы и магнитного поля в плазменном слое на спутнике ЛМРТЕ/1ЯМ были использованы для получения распределения Б по толщине слоя на различных стадиях развития суббури.

В разделе 8.7 представлена двумерная модель плазменного слоя и рассмотрена суббуревая динамика плазменного слоя. Принимается во внимание, что характерный масштаб слоя в направлении т (а?г) много меньше характерного масштаба слоя в направлении х (йх), т.е. <// 4г (хвостовое приближение). Входными параметрами модели являются распределение давления плазмы вдоль оси хвоста и меридиональное распределение крупномасштабного электрического поля на приземной границе плазменного слоя. Получены двумерные конфигурации магнитного поля при выбранных зависимостях регулярной скорости и коэффициента квазидиффузии от магнитного поля. Разработана модель утоньшения плазменного слоя во время предварительной фазы суббури (за счет нарастания поля утро-вечер и скорости регулярного течения плазмы) и его утолщения во время взрывной фазы (за счет нарастания уровня флуктуаций скорости плазмы и соответствующего увеличения коэффициента квазидиффузии).

В разделе 8.8 описана квазитрехмерная модель турбулентного плазменного слоя. Входными параметрами модели являются

распределение потенциала на ионосферных высотах и значение коэффициента квазидиффузии. Для проецирования ионосферного электрического потенциала в хвост и вычисления крупномасштабного магнитного поля использованы варианты полуэмпирической модели магнитного поля Цыганенке Распределение потенциала на ионосферных высотах задавалось моделью Волланда-Стерна. Получены картины распределения давления плазмы на различных геоцентрических расстояниях при различных значениях параметров ММП. Показано, что при южной ориентации ММП модель описывает плазменный слой, имеющий вогнутую форму, а при северной толщина слоя в его центре превышает толщину на флангах.

Раздел 8.9 содержит результаты сравнения предсказаний теории плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью с данными экспериментальных наблюдений. Опубликованные в 1996 г. предсказания величины коэффициента квазидиффузии поперек плазменного слоя нашли экспериментальное подтверждение при анализе данных наблюдений на спутниках 18ЕЕ-2 в 1998 г, Интербол/Хвостовой зонд и Оес^ай в 2000 и 2002 гг. Коэффициент квазидиффузии рассчитывался в предположении малости регулярной скорости по сравнению с её флуктуациями по формуле

в которой время корреляции находилось при вычислении

автокорреляционной функции

Исследованы вариации коэффициента квазидиффузии во время магнитосферной суббури. Показано, что величина коэффициента квазидиффузии нарастает в несколько раз в соответствии с предсказаниями теории плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью.

В разделе 8.8 содержатся выводы и обсуждения к Главе 8.

Глава 9 посвящена анализу процессов заполнения долей хвоста плазмой плазменного слоя, формирования тета-авроры и дуг в полярной шапке.

(10)

I (уг (0-{уг фг г)- (уг +г)))

еНм^«))2

(И)

В разделе 9.1 рассматриваются данные наблюдений дуг в полярной шапке и явления тета-авроры.

В разделе 9.2 суммируются данные экспериментальных наблюдений картины конвекции при северной ориентации ММП и заполнения плазмой плазменного слоя долей хвоста магнитосферы. Обсуждены процессы, развивающиеся при формировании выпуклости в центре плазменного слоя, включая формирование системы продольных токов в полярной шапке, по знаку противоположных токам зоны 1 Ииджимы и Потемры (КБ/ токовой системы), уменьшение и обращение знака поля между токовыми листами, и увеличение размера выпуклости при уменьшении значения поля внутри выпуклости. Показано, что рассмотренные процессы дают возможность объяснить заполнение долей хвоста плазмой плазменного слоя при северной ориентации ММП и формирование тета-авроры. Обсуждены данные наблюдений, зафиксировавшие случаи исчезновения аврорального овала и долей хвоста и заполнения практически всей полярной шапки высыпаниями частиц, по характеристикам соответствующих частицам плазменного слоя.

Раздел 9.3 содержит результаты моделирования заполнения долей хвоста плазмой плазменного слоя при уменьшении поля утро-вечер в центре слоя.

Раздел 9.4 суммирует результаты Главы 9.

Глава 10 посвящена взрывной фазе магнитосферной суббури.

Раздел 10.1 содержит анализ основных особенностей магнитосферных процессов во время взрывной фазы магнитосферной суббури. Отмечено, что, несмотря на длительную историю исследований суббури, не было выработано единой точки зрения не только на природу данного события, но и на основные особенности его морфологии. Еще на ранних стадиях исследования магнитосферной суббури было обнаружено (эффект ЛкаюШ, 1964), что первым проявлением начала взрывной фазы является уярчение ближайшей к экватору дуги полярного сияния. Отмечено, что в течение длительного времени доминировала концепция начала взрывной фазы суббури в результате формирования близкой к Земле нейтральной линии. Теория предсказывала возникновение быстрых течений плазмы к Земле за 1-3 мин до начала уярчения ближайшей к экватору дуги полярного сияния. Данная концепция встретилась с определенными трудностями после открытия всплесковых быстрых течений плазмы к Земле (ББГ), постоянно наблюдающихся в плазменном слое с интервалом ~10 мин. В

результате развития ББР на ионосферных высотах формируются авроральные стримеры, не связанные с суббуревым уярчением ближайшей к экватору дуги полярного сияния В то же время БББ приводят к высокой вероятности регистрации всплесковых течений плазмы к Земле за несколько минут до начала взрывной фазы. Суммированы данные наблюдений, демонстрирующие положение начала взрывной фазы суббури глубоко внутри магнитосферы на экваториальной кромке дискретного овала полярных сияний внутри кольцевого тока на геоцентрических расстояниях от 5 до 10^ Отмечено, что наблюдаемый высокий уровень турбулентности в хвосте магнитосферы Земли (см. материалы Главы 8) дает простое объяснение глубоко внутримагнитосферного начала взрывной фазы суббури, так как неустойчивым может стать только устойчивое распределение плазмы. Возникновение дополнительных неустойчивостей может изменить интенсивность флуктуаций плазмы, но при этом не нарушается магнитостатическое квазиравновесие. Приведено объяснение изменения топологии магнитных силовых линий в хвосте и формирования плазмоида через ~1-2 мин после уярчения ближайшей к экватору дуги полярного сияния за счет формирования источника отрицательного

возмущения компоненты поля в хвосте. В областях, где ,

магнитное поле изменяет знак, и происходят все явления, характерные для пересоединения. Выделены данные экспериментальных наблюдений, демонстрирующие начало возмущения магнитного ноля (генерации колебаний типа К2) после начала уярчения ближайшей к экватору дуги полярного сияния. Сделан вывод о развитии электростатической неустойчивости на первой стадии уярчение ближайшей к экватору дуги полярного сияния. Рассмотрены данные экспериментальных наблюдений коротких всплесков электростагического поля вечер-утро перед началом взрывной фазы суббури и диполизации магнитных силовых линий. Рассмотрены результаты наблюдений, свидетельствующих о нарастании продольных токов во время предварительной фазы суббури и продольных падений потенциала. Отмечено, что присутствие продольного падения потенциала в рассматриваемой области до начала взрывной фазы суббури может существенно повлиять на процесс развития неустойчивости, так как в данной области уменьшено ионосферное демпфирование неустойчивостей, развивающихся при магнитосферно-ионосферных взаимодействиях. Максимальному направленному вверх продольному току отвечает максимальное продольное падение потенциала, в

области которого минимально демпфирование магнитосферных движений ионосферным трением.

В разделе 10.2 представлены результаты экспериментального исследования асимметрии расслоения магнитосферной плазмы во время предварительной фазы суббури. Использованы данные наблюдений на спутнике Ареол-3. Показано, что все изученные события, соответствующие предварительным фазам изолированных суббурь, имели экваториальную асимметрию, т.е. наиболее мощная структура типа перевернутого V во время предварительной фазы суббури наблюдается на экваториальном краю аврорального овала.

В разделе 10.3 приведены результаты теоретического изучения развития неустойчивости квазижелобкового типа, связанной с существованием азимутальных градиентов давления магнитосферной плазмы, при учете продольного падения потенциала. Определено значение продольного тока, соответствующее границе устойчивости плазменной конфигурации Определены значения инкрементов неустойчивости в областях втекающего и вытекающего продольных токов. Показано, что отношение инкрементов в областях вытекающего и втекающего токов равной интенсивности составляет

где

Педерсена, Т^ - температура магнитосферных электронов, у*- поток высыпающихся частиц, обусловленный свободным газокинетическим истечением электронов магнитосферы в ионосферу, - волновое число возмущения.

В разделе 10.4 рассмотрено развитие возмущения после достижения порога неустойчивости. Во время предварительной фазы суббури происходит увеличение градиентов давления плазмы вдоль изолиний равного объема магнитных силовых трубок и нарастание продольных токов. При величине продольного тока, превышающей пороговое значение, развивается неустойчивость, и возникает всплеск электростатического поля, имеющего компоненту вечер-утро. Предложено объяснение уярчения ближайшей к экватору дуги полярного сияния в результате возникновения всплесков поля вечер-утро. Такие поля приводят к проникновению холодной плазмы ионосферного происхождения в область продольного ускорения

наиболее экваториальной структуры типа перевернутого V. Продольное ускорение холодных частиц ионосферного происхождения вызывает появление резко коллимированных вдоль магнитного поля продольных пучков электронов к Земле и ионов от Земли. Направленный вниз коллимированный поток электронов на 1-2 порядка превышает поток ускоренных магнитосферных электронов. Холодные электроны не могут глубоко проникнуть в область ускорения. Все они высыпятся вблизи экваториальной кромки структуры типа перевернутого V, формируя тонкий лист интенсивного продольного тока. Локальное пинчевание такого листа приводит к образованию лучистой дуги полярного сияния. Определены характеристики формирующейся дуги. Рассмотренная теория взрывной фазы магнитосферной суббури объясняет уярчение ближайшей к экватору дуги сияния до начала диполизации и начала пересоединения в хвосте магнитосферы. Проведено сопоставление предсказаний теории с полученными за последнее время результатами экспериментальных наблюдений. Показано, что ряд теоретических предсказаний получил прямое экспериментальное подтверждение в ходе наземных и спутниковых наблюдений во время начала взрывной фазы изолированной суббури.

В разделе 10,5 суммируются результаты Главы 10. В заключении сформулированы основные результаты диссертации

1. Предложен механизм генерации крупномасштабных квазистационарных продольных токов зоны 1 Ииджимы и Потемры в высокоширотной магнитосфере за счет азимутальных градиентов давления магнитосферной плазмы. Теоретическое предсказание получило экспериментальные подтверждения.

2. Исследована топология высокоширотных токов в магнитосфере. Показано, что наряду с традиционными токовыми системами, включающими кольцевой ток западного направления, токи хвоста, магнитопаузы и продольные токи, может развиваться высокоширотная квазикольцевая токовая система, поперечные токи в которой лежат вне экваториальной плоскости. Данная токовая система названа токами разрезного кольца.

3. Исследованы процессы ускорения электронов в спокойных дискретных формах полярных сияний. В ходе анализа процессов ускорения предсказаны положение области ускорения на авроральных силовых линиях и величина плотности плазмы в области ускорения.

4. Предложен механизм поперечного ускорения ионов за счет взаимодействия с движущимися квазидвумерными плазменными неоднородностями, позволивший объяснить наблюдаемое на эксперименте преимущественное ускорение тяжелых ионов и возможность ускорения ионов водорода и кислорода до одной и той же скорости. Получено аналитическое решение, хорошо описывающее спектры ускоренных частиц.

5. Проведено рассмотрение расщепления области вытекающего продольного тока на ряд мультиплетных структур типа перевернутого V. Показано, что число формирующихся структур определяется комбинацией магнигосферных и ионосферных параметров, включающих амплитуд)' продольного тока, ширину полосы, ионосферную проводимость и температуру магнитосферных ионов.

6. Проведен анализ распределения зависимости температуры электронов от координат поперек плазменного слоя. В качестве объяснения отсутствия такой зависимости предложен механизм взаимодействия электронов с неоднородными электрическими полями.

7. Построена модель плазменного слоя го среднемасштабкой турбулентностью, позволившая объяснить утоньшение плазменного слоя во время подготовительной фазы суббури и его утолщение во время взрывной фазы.

8. Предсказана величина коэффициента квазидиффузии поперек плазменного слоя. Проведено сравнение предсказаний теории с результатами наблюдений на спутниках 18ЕЕ, Интербол/Хвостовой зонд, ОЕОТЛ1Ь.

9. Рассмотрены процессы бифуркации плазменного слоя и возникновения тета-авроры при северной ориентации ММП. Показано, что развитая модель позволяет описывать процессы заполнения долей хвоста плазмой плазменного слоя.

10. Построена модель развития процессов во время взрывной фазы суббури, основанная на анализе неустойчивости азимутального распределения магнитосферной плазмы при наличии продольного падения потенциала, генерации локальных электростатических полей, проникновения холодной плазмы ионосферного происхождения в область продольного ускорения и формирования узкого листа продольного тока. Предсказания теории нашли экспериментальные подтверждения.

Автор выражает глубокую признательность коллективу отдела Теоретической и прикладной космофизики НИИЯФ МГУ, в котором выполнялась работа; коллективам проектов Интербол, Интеркосмос-Болгария-1300, Аркад, совместно с которыми были получены представленные в работе экспериментальные результаты. Трудно переоценить значение обсуждений затронутых в диссертации проблем с коллегами из НИИЯФ МГУ, ИКИ РАН, НИРФИ Санкт-Петербургского Госуниверситета, ИЗМИРАН. ИФЗ, ААНИИ, ПГИ, ИПГ, СибИЗМИР и ИКФИА. Автор пользуется случаем отдать должное памяти профессора Бориса Аркадьевича Тверского, совместно с которым получен ряд важных результатов, вошедших в диссертацию. Глубокое влияние на работу оказали покойные Михаил Иванович Пудовкин и Юрий Ильич Гальперин. Автор искренне благодарен также М.В. Степановой, Н.Ю. Ганюшкиной, И.Л. Овчинникову, О.А. Трошичеву, Р.И. Ковражкину, Ю.И. Ермолаеву, Н.Ю. Будник, Н.Ф, Писаренко, И.П. Кирпичеву, В.Н. Луценко, Е.И. Морозовой, Е.А. Вихревой, совместно с которыми автор работал над многими проблемами, нашедшими свое отражение в работе.

Список основных работ автора по теме диссертации, опубликованных в рецензируемых научных изданиях:

Антонова Е.Е., Б.А. Тверской. О природе полосы высыпания электронов типа «перевернутого V» и разрыва Харанга в вечернем секторе авроральной ионосферы, Геомаг Аэрономия, 15(1), 105111,1975.

Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, Об ускорении авроральных электронов стационарным двойным слоем, Геомаг. Аэрономия, 15(3), 563-565, 1975.

Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, Структура верхней ионосферы в районе полос высыпаний электронов типа перевернутого V, Геомаг. Аэрономия, 15(4), 621-626, 1975. Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, Об основных характеристиках потоков электронов, вторгающихся в вечернем секторе в авроральную ионосферу и вызывающих дискретные формы полярных сияний, Геомаг. Аэрономия, 16(2), 298-303, 1976. Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, О роли полярной ионосферы как источника ионов в магнитосфере, Геомаг. Аэрономия, 19(1), 178179,1979.

Антонова Е.Е, О продольных токах в полярной магнитосфере и ионосфере, Геомаг Аэрономия, 19(4), 676-679,1979.

Антонова Е.Е., Продольные поля и токи в вечернем секторе авроральной магнитосферы, Геомаг. Аэрономия, 19(5), 872-876, 1979.

Антонова Е.Е., О крупномасштабном двойном слое, Геомаг Аэрономия, 19(5), 877-883,1979.

Антонова Е.Е., Об образовании продольной разности потенциалов, изотропных и коллимированных потоков электронов в вечернем секторе авроральной магнитосферы, Геомаг Аэрономия, 19(6), 1064-1069,1979.

Антонова Е.Е., О причине линейной зависимости продольного тока электронов, вытекающего из ионосферы, от продольной разности потенциалов, Геомаг Аэрономия, 21(6), 1004-1008,1981

Антонова Е.Е., О поперечном ускорении ионов ионосферы при столкновении с движущимися неоднородностями, Геом Аэрономия, 23(5), 745-749,1983.

Антонова Е.Е., О неадиабатической диффузии, выравнивании концентрации и температуры в плазменном слое магнитосферы Земли, Геомаг Аэрономия, 25(4), 623-627, 1985.

Антонова Е.Е., М.В. Степанова, Б.А. Тверской, Влияние самосогласованной проводимости ионосферы на расслоение продольных токов, Геомаг Аэрономия, 26(6), 16-21, 1988.

Антонова Е.Е., С.Н Кузнецов, А.В. Суворова, Определение некоторых характеристик геомагнитного поля по данным низколетящих ИСЗ, Геомаг Аэрономия, 29(4), 556-562, 1989.

Антонова Е.Е., В.И. Лазарев, М.В. Степанова, БА. Тверской, М.В. Тельцов, А.К. Кузьмин, С.И. Школьникова, Н.И. Исаев, Параметры мультиплетных структур типа "перевернутого V по данным ИСЗ "Интеркосмос-Болгария-1300", Геомаг Аэрономия, 31(2), 258-267, 1991.

Антонова Е.Е., М.В Степанова, М.В. Тельцов, Флуктуации потоков частиц и спектры низкочастотной турбулентности по данным ИСЗ "Интеркосмос-Болгария-1300", Геомаг Аэрономия, 33(2), 53-61, 1993.

Антонова Е.Е., Н.Ю Ганюшкина, А.А. Гусев, Г.И. Пугачева, Формы изолиний равного объема магнитных силовых трубок и проблема выбора системы координат для описания процессов в высоких широтах, Геомаг Аэрономия, 33(3), 59-64,1993.

Антонова Е.Е., Н.Ю. Ганюшкина, О выборе системы координат для описания магнитостатически равновесных областей магнитосферы, Геомаг. Аэрономия, 34(4), 58-64, 1994.

Антонова Е.Е., Н.Ю. Ганюшкина, Восстановление крупномасштабных азимутальных градиентов давления в магнитосфере по данным о продольных токах, Геомаг. Аэрономия, 35(5), 16-23,1995.

Антонова Е.Е., Н.Ю, Ганюшкина, Геометрия магнитного поля магнитосферы Земли и генерация продольных токов, Геомаг. Аэрономия, 35(5). 9-15,1995.

Антонова Е.Е., Н.Ю. Ганюшкина, Влияние межпланетного магнитного поля на генерацию крупномасштабных продольных токов, Геомаг. Аэрономия, 35(6), 32-39,1995.

Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, О природе электрических полей во внутренней магнитосфере Земли, Геомагн. Аэрономия, 36(2), 1-18, 1996.(On the nature of electric fields in the Earth's inner magnetosphere (a review). Geomagnetism andAeronomy International, 1(1), 9-21,1998).

Антонова Е.Е., И.Л. Овчинников, Равновесие турбулентного токового слоя и токовый слой хвоста магнитосферы Земли, Геомаг. Аэрономия, 36(5), 7-14, 1996.

Антонова Е.Е., И.Л. Овчинников, Квазитрехмерная модель равновесного турбулентного плазменного слоя в хвосте магнитосферы Земли и его суббуревая динамика, Геомаг. Аэрономия, 38(5), 14-21,1998.

Антонова Е.Е., Е.А. Вихрева, И.Л. Овчинников, М.В. Степанова, М.В. Тельцов, Хаотический характер движения частиц плазменного слоя. Данные наблюдений и теоретический анализ, Геомаг. Аэрономия, 38(6), 27-39,1998.

Антонова Е.Е., Радиальные градиенты давления в магнитосфере Земли и величина Dst-вариации, Геомаг. Аэрономия, 41(2), 148-156,2001.

Овчинников И.Л., Е.Е. Антонова, Ю.И. Ермолаев, Определение коэффициента турбулентной диффузии в плазменном слое по данным проекта ИНТЕРБОЛ, Косм. Исследования, 38(6), 596-601,2000.

Овчинников И.Л., Е.Е. Антонова, Ю.И. Ермолаев, Турбулентность в плазменном слое во время суббурь (Исследование ряда случаев на базе наблюдений хвостового зонда проекта ИНТЕРБОЛ), Косм. Исследования, 40(6), 563-570,2002.

Писаренко Н.Ф., И.П. Кирпичев, В.Н. Луценко, Е.Ю. Будник, Е.И. Морозова, Е.Е. Антонова, Структура спектров ионов во внешних областях кольцевого тока: Событие 13 ноября 1995 г., Косм. Исследования, 40(1), 17-27, 2002 .

Antonova E.E., Magnetic mirror panicle reflection and electrostatic fields in

space Phys Solantterr, Potsdam, No 24, 5-10,1984 Antonova E.E., On the problem of fundamental harmonics in the

magnetospheric turbulence spectrum, Physica Scnpta, 35,880-882,1987 Antonova E E, The development of initial substorm expansion phase disturbance due to generation of localized electric fields in the region of maximum upward field-aligned current, Adv Space Res, 13(4), 261-264, 1993

Antonova E.E., and N Yu Ganushkina, The magnetostatic equilibrium in high latitude magnetosphere and the selection of coordinate system for the description of high latitude processes, Adv Space Res 18(8) 115-118, 1996

Antonova E.E., and N Yu Ganushkina, On the selection of coordinate system for the high latitude radiation, Radiation measurements, 26(3), 347-350, 1996

Antonova E E , and N Yu Ganyshkina, On the formation of electric fields and currents in the three-dimensional magnetosphere Adv Space Res 18 (8), 123-126, 1996

Antonova F E , M V Stepanova, and B A Teltsov, Fluctuations of auroral particle fluxes and the problem of auroral electrons and ions thermalization, Adv Space Res, 18(8), 119-122,1996 Antonova F F , and N Yu Ganushkina, The inner magnetosphere source of dawn-dusk electric field and magnetospheric dynamics, Adv Space Res , 20(3), 441-444, 1997 Antonova E.E., and N Yu Ganushkina, Azimuthal hot plasma pressure gradients and dawn-dusk electric field formation, J of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 59(11), 1343-1354, 1997 Antonova E.E., and I L Ovchinnikov, Current sheet with medium scale developed turbulence and the formation of Earth's magnetosphere plasma sheet and solar prominences, Adv Space Res, 19(12), 1919-1922,1997 Antonova E E , M V Stepanova, M V Teltzov, B A Tverskoy Multiple inverted-V structures and hot plasma pressure gradient mechanism of plasma stratification, J Geophys Res, 103(A5), 9317-9332, 1998 Antonova E.E., and N Yu Ganyshkina Auroral bulge formation as the result of isoline mapping of magnetic flux tube volume. Adv Space Res, 23(10), 1667-1670, 1999

Antonova E.E., and I.L. Ovchinnikov, Magnetostatically equilibrated plasma sheet with developed medium scale turbulence Structure and implications for substorm dynamics, J Geophys Res, 104(A8), 1728917297,1999

Antonova E.E., and I.L. Ovchinnikov, Quasi-Three dimensional modeling of the plasma sheet including turbulence on medium scales, Adv. Space Res., 24(1), 121-124,1999.

Antonova E.E., M.V. Stepanova, E.A. Vikhreva, I.L. Ovchinnikov, and M.V. Teltsov, Generation of unrnagnetized motion of plasma sheet electrons and its possible causes, J. Geophys. Res, 104(A9), 19941-19953, 1999.

Antonova E.E., I.L. Ovchinnikov, E.A. Vikhreva, and M.V. Stepanova, Chaotization of particle motion in regular inhomogeneous electric fields, Adv. Space Res., 23(10), 1731-1734,1999.

Antonova E.E., I.L. Ovchinnikov, E.A. Vikhreva, M.V. Teltsov, and M.V. Stepanova, Plasma sheet electron temperature distribution and particle dynamics, Adv. Space Res, 23(10), 1757-1760,1999.

Antonova E.E., O. Luizar, J.M. Bosqued. R.A. Kovrazhkin, and M.V. Stepanova, Experimental test of a hot stratification theory for inverted-V events using Aureol-3 observations, Adv. Space Res.. 23(10), 1675-1678, 1999.

Antonova E.E., V.F. Bashkirov, and N.Yu. Ganyshkina, Quite time plasma pressure distribution in the Earth's magnetospheric trap calculated on the basis of the existing models of trapped radiation, Radiation measurements, 30,523-527,1999.

Antonova E.E., Plasma pressure distribution in the inner magnetosphere and the applicability of Dessler-Parker-Scopke relation to storm time magnetic disturbance description, Adv. Space Res., 25(12), 2357-2360,2000.

Antonova E.E., Large-scale magnetospheric turbulence and the topology of magnetospheric currents, Adv. Space Res., 25(7/8), 1567-1570, 2000.

Antonova E.E., and N.Yu. Ganushkina, Inner magnetospheric currents and their role in the magnetosphere dynamics, Phys. Chem. Earth(C), 25(1-2), 23-26,2000.

Antonova E.E., and I.L. Ovchinnikov, Medium scale magnetospheric turbulence and quasi three-dimensional plasma sheet modeling, Phys. Chem. Earth(C), 25(1-2), 35-38,2000.

Antonova E.E., N.Yu. Ganushkina, and V.F. Bashkirov, Quite time distribution of plasma pressure in the inner Earth's magnetosphere, Adv. Space Res, 25(12), 2361-2364, 2000.

Antonova E.E., and I.L. Ovchinnikov, The model of turbulent plasma sheet during IMF Bz>0, Adv. Space Res., 28(12), 1747-1752,2001.

Antonova E.E., and I.L. Ovchinnikov, Reconnection in the conditions of developed turbulence, Adv. Space Res, 29(7), 1063-1068,2002.

Antonova E. E.. Magnetostatic equilibrium and turbulent transport in Earth's magnetosphere: A review of experimental observation data and theoretical approach, International Journal of Geom and Aeronomy, 3(2), 117-130,2002.

Antonova E.E., Storm-substorm relations and high latitude currents, Adv Space Res., 30(10), 2219-2224,2002.

Antonova E.E, The results of INTERBALL/Tail observations, the innermagnetosphere substorm onset and particle acceleration, Adv Space Res, 30(7), 1671-1676,2002.

Antonova E.E., E.Yu. Budnik, V N. Lutsenko, anf N F Pissarenko, Interball/Tail observations of high latitude pressure distribution, Adv Space Res., 30(10), 2289-2293,2002.

Antonova E E , Investigation of the hot plasma pressure gradients and the configuration of magnetospheric currents from INTERBALL, Adv Space Res.., 31(5), 1157-1166,2003.

Antonova EE, E Yu Budnik, I.P Kirpichev. VN Lutsenko. N.F. Pissarenko, Magnetospheric plasma pressure and space weather, Adv Space Res., 31(4). 1093-1098, 2003.

Antonova E E, N O Frmakova, M V Stepanova, and M.V Teltsov, The influence of the energetic tails of ion distribution function on the main parameter of the theory of field-aligned current splitting and lntercosmos-Bulgaria-1300 obsrvations, Adv Space Res, 31(5), 12291234,2003.

Antonova E E., Magnetostatic equilibrium and current systems in the Earth's magnetosphere. Adv Space Res, 33, 752-760, 2004

Luizar O., M V Stepanova, J M Bosqued, E E Antonova. R.A. Kovrazhkin, Experimental study of the formation of inverted-V structures and their stratification using AUREOL-3 observations, Ann. Geophys , 18(11), 1399-1411,2000.

Ovchinnikov I.L., E.E. Antonova, Yu.I Yermolaev, Plasma sheet heating during substorm and the values of the plasma sheet diffusion coefficient obtained on the base INTERBALL/Tail probe observations, Adv Space Res., 30(7), 1821-1824,2002.

Pisarenko N.F., E.YU. Budnik, YU.I. Ermolaev, I.P. Kirpichev, V.N. Lutsenko, E.I. Morozova, and E.E Antonova, The ion differential spectra in outer boundary of the ring current: November 17, 1995 case study, J Atmosp and Solar-terrestrial Phys, 64(5-6), 573-583,2002.

Pisarenko N.F., E.YU. Budnik, YU I. Ermolaev, I P. Kirpichev, V. N. Lutsenko, E.I Morozova, and E.E. Antonova, The main features ofthe ion spectra variations in the transition region from the dipole to tailward stretched field lines, Adv Space Res.,31(5), 1347-1352,2003.

Stepanova M. V., O. Luizar, E.E. Antonova, J.M. Bosqued, R.A. Kovrazhkin, Multiple inverted -V structure events observed at Aueol-3 satellite and hot plasma stratification theory, Geophysica, 50, 65-71, 1999.

Stepanova M.V, O. Luizar, E.E. Antonova, J.M. Bosqued, and R.A. Kovrazhkin, Morphology of high latitude auroral electron precipitations obtained by the Aureol-3 satellite, Adv. Space Res., 30(12), 2719-2724, 2002.

Stepanova M.V., E.E. Antonova, J.M. Bosqued, R.A. Kovrazhkin, and K.R. Aubel, Asymmetry of auroral electron precipitations and its relationship to the substorm expansion phase onset, J. Geophys. Res., 107(A7), 10.1029/2001JA003503, 25"'-25'12, 2002.

Stepanova M.V., E.E. Antonova, G. Stanev, N. Bankov, and N.V. Isaev, Study of stratification of magnetospheric convection using Intercosmos -Bulgaria-1300 electric field observations, Adv. Space Res., 31(5), 14191424,2003.

Stepanova M.V., E.E. Antonova, R. Labbe, G. Stanev, N. Bankov, T. Vucina, M.V. Teltsov, and N.V. Isaev, Study of electric field fluctuations using the Intercosmos-Bulgaria-1300 satellite data, Adv. Space Res., 31(5), 1425-1430,2003.

Stepanova M.V., E.E. Antonova, O.A. Troshichev, Intermittency of magnetospheric dynamics through non-Gaussian distribution function of PC-index fluctuations, Geophys. Res.Lett., 30(3), 1127, doi: 10.1029/2002GL01070, 27"1-27'4,2003.

Troshichev, O.A., E.E. Antonova, y. Kamide, Inconsistency of magnetic field and plasma velocity variations in the distant plasma sheet: violation ofthe "frozen-in" criterion?, Adv. Space Res., 30(12), 2683-2687,2002.

АНТОНОВА Елизавета Евгеньевна

РАВНОВЕСИЕ ПЛАЗМЫ В МАГНИТОСФЕРЕ ЗЕМЛИ И УСКОРИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ВЫСОКИХ ШИРОТАХ

Специальность 01.04.08 - физика плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Издательство УНЦ ДО ИД № 00545 от 06 12 1999

117246, Москва, ул Обручева, 55-А, УНЦ ДО т\ф (095) 718-65966, -7767, -7785 (комм) e-mail: izdat@abiturcenter.rv http://abiturcentersu/izdat

Заказное Подписано в печать 10 12 2004 г Формат 60x90/16 Бумага офсетная №2 Усл.п.л 1,81 Тираж 100 экз Заказ №726

Отпечатано в Мини-типографии УНЦ ДО http://abiturcenter.ru/print в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета

ч

s i k «

í i ■ i /

737

Введение

Глава 1. Результаты исследований распределения давления в магнитосферной плазме

1.1. Теоретические основы выбора давления плазмы в качестве одного из основных параметров, определяющих динамику магнитосферы

1.2. Экспериментальные наблюдения распределения давления в магнитосфере: Обзор результатов высокоапогейных спутников

1.3. Результаты исследований распределения давления плазмы в проекте ИНТЕРБОЛ

1.4. Результаты наблюдений профиля давления по данным низколетящих спутников

1.5. Выводы и обсуждение к Главе ф

Глава 2. Генерация крупномасштабных продольных токов и поля утро-вечер азимутальными градиентами давления горячей магнитосферной плазмы

2.1. Крупномасштабные продольные токи в магнитосфере Земли и высыпание частиц

2.2. Крупномасштабные электрические поля в магнитосфере Земли

2.3. Топология ближних областей плазменного слоя

2.4. Крупномасштабные магнитосферно-ионосферные взаимодействия и природа поля утро-вечер

2.5. Азимутальные градиенты давления плазмы, необходимые для поддержания продольных токов

2.6. Топология магнитного поля и генерация продольных токов зоны

2.7. Выводы и обсуждение к Главе

Глава 3. Радиальный профиль давления, конфигурация высокоширотных токов и величина Бе! вариации

3.1. Формирование радиального профиля давления

3.2. Топология магнитосферных токовых систем и баланс давления на магнитопаузе

3.3. Распределение поперечного тока в магнитной силовой трубке и локализация токов в высокоширотной магнитосфере

3.4. Распределение давления во внутренней магнитосфере и ф направление кольцевого тока

3.5. Магнитное поле вблизи Земли, создаваемое внутримагнитосферным кольцевым током

3.6. Выводы и обсуждение к Главе

Глава 4.

Неэквипотенциальность магнитных силовых линий высокоширотной магнитосферы и формирование пучковых и оболочечных структур в функциях распределения частиц

Результаты наблюдений неэквипотенциальности магнитных силовых линий

Величины продольных токов на авроральных силовых линиях и ускорение высыпающихся авроральных электронов 106 Механизмы продольного ускорения частиц

Особенности ускорения двойными слоями в условиях магнитосферы Земли

Оболочечные и пучковые структуры в функциях распределения частиц

Локализация области ускорения на авроральных силовых линиях и причина линейной зависимости продольного тока от продольного падения потенциала

Выводы и обсуждение к Главе

Глава 5.

Поперечное ускорение ионов ионосферного происхождения, возникновение «коников» и заполнение геомагнитосферы ионами ионосферного происхождения

Заполнение магнитосферы ионами ионосферного происхождения и результаты наблюдений функций распределения типа «коников»

Механизм поперечного ускорение ионов при столкновении с двумерными движущимися неоднородностями (двумерный фермиевский механизм)

Эффективность ускорения тяжелых ионов

Сравнение действия двумерного фермиевского механизма с другими механизмами и данными экспериментальных наблюдений

Выводы и обсуждение к Главе

Глава 6.

Механизм «горячего расслоения» крупномасштабных продольных токов и формирования спокойных дуг и полос полярного сияния: теоретический анализ и данные наблюдений

Высыпания типа перевернутого V и теория горячего расслоения

Влияние самосогласованной проводимости ионосферы на расслоение продольных токов

Проверка предсказаний теории горячего расслоения на базе данных наблюдений спутника Интеркосмос-Болгария-1300 160 Проверка предсказаний теории горячего расслоения на базе данных наблюдений спутника Ареол-3 Выводы и обсуждение к Главе

Глава 7. Распределение температуры электронов в хвосте магнитосферы Земли и возникновение динамического хаоса при движении частиц в неоднородных электрическом и магнитном полях

7.1. Несохранение адиабатических инвариантов при движении частиц плазменного слоя

7.2. Распределение температуры электронов поперек аврорального овала

7.3. Флуктуации потоков электронов вдоль траектории полета спутника Интеркосмос-Болгария

7.4. Появление динамического хаоса при движении частицы в однородном магнитном поле и неоднородном электрическом

7.5. Выводы и обсуждение к Главе

Глава 8. Турбулентность плазменного слоя: Данные наблюдений и результаты моделирования квазиравновесного плазменного слоя

8.1. Результаты наблюдений турбулентности электрического поля и вихревых структур в магнитосферной плазме

8.2. Результаты наблюдений флуктуаций скорости плазмы в магнитосфере Земли

8.3. Спектры магнитосферной турбулентности и процессы их формирования

8.4. Магнитосферная турбулентность и самоорганизованная критичность

8.5. Магнитосферная турбулентность и проблема кризиса конвекции

8.6. Модель турбулентного токового слоя

8.7. Двумерная модель плазменного слоя в хвостовом приближении и суббуревая динамика плазменного слоя

8.8. Квазитрехмерная модель турбулентного плазменного слоя

8.9. Сравнение предсказаний теории с данными экспериментальных наблюдений

8.10. Выводы и обсуждение к Главе

Глава 9. Бифуркация плазменного слоя при северной ориентации межпланетного магнитного поля и возникновение тета-авроры

9.1. Дуги в полярной шапке и явление тета-авроры

9.2. Картина конвекции при северном ММП и бифуркация плазменного слоя

9.3. Моделирование динамики плазменного слоя при северной ориентации ММП

9.4. Выводы и обсуждение к Главе

Глава 10. Взрывная фаза магнитосферной суббури

10.1. Основные особенности магнитосферных процессов во время взрывной фазы суббури

10.2. Анализ данных экспериментальных наблюдений асимметрии расслоения плазмы во время подготовительной фазы суббури щ 10.3. Устойчивость распределения плазмы внутри магнитосферы

10.4. Развитие возмущений после достижения порога неустойчивости

10.5. Выводы и обсуждение к Главе

Полученный за последние годы экспериментальный материал привел к перестройке многих основных представлений в физике магнитосферы. Все большее внимание уделяется проблемам формирования и устойчивости распределения горячей плазмы в магнитосфере Земли. Получены новые данные, подтверждающие неэквипотенциаьность магнитных силовых линий на авроральных широтах. Экспериментально доказано существования высокого уровня турбулентности на авроральных силовых линиях. Статистические исследования вариаций различных плазменных параметров, включая индексы геомагнитной активности и авроральные свечения продемонстрировали скалярную инвариантоность наблюдаемых величин, что может также рассматриваться в качестве подтверждения турбулентного характера высокоширотных течений плазмы. Накопившийся экспериментальный материал потребовал самосогласованного анализа и перестройки ряда общепринятых понятий. Настоящая работа посвящена такому анализу, что обуславливает ее актуальность.

Магнитосфера Земли представляет собой гигантскую космическую лабораторию, в которой удается проводить наблюдения, не внося существенных возмущений в измеряемые параметры, что часто не удается сделать в лабораторных условиях. Использование методов физики плазмы, первоначально развивавшихся в основном в рамках проблемы термоядерных исследований, позволяет существенно продвинуться в понимании особенностей взаимодействия плазмы солнечного ветра с геомагнитным полем и внутримагнитосферных процессов. Можно отметить также, что магнитосферные исследования позволили внести существенный вклад в общую теорию плазмы. Так, например, решение проблемы ускорения авроральных электронов двойными слоями привело к изменениям самого определения плазмы, в которое ранее входила квазинейтральность (почти точное совпадение числа электронов и ионов на масштабах превышающих дебаевский радиус). Современные учебники и учебные пособия (см., например, Кадомцев [1988], Антонова [1985]) содержат определение плазмы с учетом возможности нарушения квазинейтральности.

Практическая значимость работы связана с решениями прикладных задач при освоении околоземного космического пространства. На первый план выходят задачи предсказания «космической погоды» и изучения «космического климата». Увеличение потоков энергичных частиц и плазмы во время магнитных бурь и суббурь вызывают электризацию, радиационные повреждения и выход из строя спутников. Научные предсказания погоды на Земле, как известно, начались с изобретения приборов для измерения давления - барометров. Возможность понимания процессов, связанных с космической погодой, видимо, сильно ограничена отсутствием регулярных надежных измерений давления плазмы в магнитосфере. Данный аспект проблемы связывает тематику работы с непосредственными практическими применениями.

Долгое время остается нерешенной проблема формирования полярных сияний -одного из наиболее впечатляющих явлений на Планете. Высыпания частиц, вызывающих полярные сияния, приводят к ионосферным возмущениям. Поэтому изучение полярных сияний является составной частью решения проблемы устойчивой радиосвязи. Наиболее мощные сияния возникают во время магнитных бурь и суббурь. Генерируемые во время магнитных бурь электрические поля приводят к развитию мощных токов в протяженных телеграфных линиях и линиях электропередач, к разрушениям трансформаторов, коррозии трубопроводов и т.д.

К проблемам, в первую очередь решаемым при описании любой плазменной системы, относится проблема магнитостатического равновесия. Долгое время решение проблемы магнитостатического равновесия встречалась со значительными трудностями, так как проводились измерения потоков частиц в ограниченных энергетических диапазонах и с плохим угловым разрешением. В то же время было известно, что токи в магнитосферной плазме поддерживаются за счет существования градиентов плазменного давления. Течение плазмы в магнитосфере долгое время считалось ламинарным, несмотря на многочисленные данные экспериментальных наблюдений, демонстрирующих турбулентный характер течений в областях с большими значениями плазменного параметра. Часто предполагалась также эквипотенциальность магнитных силовых линий, хотя результаты наблюдений процессов ускорения частиц, вызывающих дискретные формы полярных сияний свидетельствовали об неэквипотенциальности магнитных силовых линий.

Сформулированные задачи и трудности, возникшие при сравнении предсказаний развитых теорий с данными экспериментальных наблюдений, послужили основой для проведения исследований распределения плазмы в магнитосфере, поддержания поперечных и продольных токов градиентами давления плазмы, устойчивости распределения давления, вклада различных токовых систем в магнитосферное магнитное поле. Долгое время считалось, что крупномасштабная магнитосферная конвекция поддерживается в результате проникновения в магнитосферу электрического поля солнечного ветра. В работе суммированы аргументы, в пользу точки зрения о возникновении крупномасштабной магнитосферной конвекции за счет источника внутри магнитосферы. Последний процесс связан с генерацией мощных продольных токов, поддержание которых во многих случаях требует продольного ускорения частиц. Ускоренные электроны вызывают появление дискретных форм полярного сияния. Магнитосферная ловушка постоянно пополняется ускоренными ионами ионосферного происхождения. Ионосферный кислород в магнитоактивные периоды составляет до 50% ионной популяции. Изучение процессов ускорения ионов, формирования ионных пучков и коников (функций распределения ионов с максимумом под углом к магнитному полю) также является актуальной задачей физики магнитосферы. Вопрос о замагниченности движения частиц в плазменном слое неоднократно обсуждался в связи с природой магнитных возмущений. Одна из глав работы посвящена анализу данной проблемы. Многочисленные данные по измерениям низкочастотных электрических полей на авроральных широтах указывали на их турбулентный характер. Вопросы турбулизации течений в магнитосферной плазме стали особенно актуальными при проведении измерений в хвосте магнитосферы Земли с хорошим пространственным и временным разрешением. Был продемонстрирован турбулентный характер флуктуаций скорости плазмы и магнитного поля. Необходимо было понять, почему турбулентные флуктуации не разрушают такую крупномасштабную плазменную структуру как плазменный слой при южной ориентации межпланетного магнитного поля (ММП) и почему при северной ориентации ММП наблюдается бифуркаций плазменного слоя, и заполнение плазмой плазменного слоя долей хвоста. Возникли проблемы с традиционным объяснением начала взрывной фазы суббури за счет возникновения пересоединения в хвосте магнитосферы. Было экспериментально доказано, что взрывная фаза магнитосферной суббури начинается на квазидипольных магнитных силовых линиях глубоко внутри магнитосферы с уярчения ближайшей к экватору дуги полярного сияния и только после этого возникает диполизация магнитных силовых линиях, а в хвосте магнитосферы развивается процесс формирования плазмоида. Автор работы предложил ряд ответов на поставленные вопросы. Основные теоретические предсказания нашли экспериментальное подтверждение.

Цель диссертации состоит в разработке методов теоретического описания процессов в магнитосфере Земли без введения параметров, которые не могли бы быть измерены экспериментально, и сравнении теоретических предсказаний с данными экспериментальных наблюдений. Задачи диссертации можно сформулировать следующим образом:

1. Проведение анализа результатов измерений давления плазмы в магнитосфере Земли, используя данные как высокоапогейных, так и низколетящих спутников. Сравнение методик различных измерений.

2. Проведение анализа топологии магнитного поля в магнитосфере Земли при использовании предположения о справедливости условия магнитостатического равновесия. Выявление роли азимутальных градиентов давления горячей магнитосферной плазмы в поддержании внутримагнитосферных продольных токов.

3. Проведение анализа конфигурации поперечных токов в магнитосфере Земли. Изучение влияния распределения давления плазмы в магнитосфере на величину Оэ^ вариации магнитного поля во время магнитных бурь.

4. Проведение анализа процессов, приводящих к неэквипотенциальности магнитных силовых линий в высокоширотной магнитосфере и ускорению электронов, вызывающих появление дискретных дуг полярного сияния.

5. Проведение анализа процессов ускорения ионов перпендикулярно магнитным силовым линиям и формирования функций распределения ионов с максимумом под углом к магнитной силовой линии («коников»),

6. Проведение анализа расщепления полос вытекающего из ионосферы продольного тока на мультиплетные структуры типа перевернутого V в предположении о выполнении условия магнитостатического равновесия. Определение зависимости числа образующихся структур от измеряемых на эксперименте параметров (ширины полосы и амплитуды вытекающего продольного тока, температуры горячих магнитосферных ионов и ионосферной проводимости). Сравнение теоретических предсказаний с данными экспериментальных наблюдений.

7. Проведение анализа распределения температуры электронов поперек плазменного слоя и зависимости флуктуаций потоков авроральных электронов от флуктуаций электростатического потенциала.

8. Проведение анализа свойств турбулентности плазменного слоя. Создание модели плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью.

9. Проведение анализа бифуркации плазменного слоя и возникновения тета-авроры при северной ориентации межпланетного магнитного поля (ММП).

10. Проведение анализа асимметрии расслоения плазмы во время предварительной фазы магнитосферной суббури. Разработка теории взрывной фазы суббури.

Научная новизна работы состоит в разработке новых подходов к решению актуальных проблем физики магнитосферы, проведении теоретических исследований, позволивших создавать адекватную картину описываемых процессов. В ходе исследований удалось предсказать значения ряда магнитосферных параметров, которые позже были экспериментально измерены. Практическая ценность работы заключается в том, что полученные в ней результаты могут быть использованы в ходе решения задач предсказания космической погоды. Полученные результаты использованы в ходе учебного процесса на Кафедре космических лучей и физики Космоса физического факультета МГУ, где автором работы с 1982 г. читается спецкурс "Физика плазмы космического пространства".

Можно выделить следующие основные результаты, выносимые на защиту: 1. Проведен анализ данных экспериментальных наблюдений распределения давления в магнитосфере Земли, включая данные высокоапогейных и низколетящих спутников. Получены профили давления вдоль траекторий полета спутников

Интербол/Хвостовой зонд и Ареол-3 (проект Аркад). Показано, что в большинстве случаев наблюдается рост давления с уменьшением геоцентрического расстояния, хотя в некоторых случаях могут наблюдаться области плато в давлении. Развита теория генерации квазистационарных крупномасштабных продольных токов в высокоширотной магнитосфере градиентами давления горячей магнитосферной плазмы вдоль изоповерхностей равного объема магнитных силовых трубок. Показано, что основная часть крупномасштабных продольных токов зоны 1 локализована во внутримагнитосферных областях. Исследована топология магнитосферы в области перехода от дипольных к вытянутым в хвост магнитным силовым линиям. Показано, что градиенты давления вдоль изоповерхностей равного объема магнитных силовых трубок возникают в силу асимметрии магнитосферы. Рассмотренный механизм генерации продольных токов не связан с введением параметров, которые не могли бы быть экспериментально измерены, и получил прямое экспериментальное подтверждение в ходе анализа распределения давления и магнитного поля в высокоширотной магнитосфере.

2. Исследована топология высокоширотных токов в магнитосфере. Показано, что наряду с традиционными токовыми системами, включающими кольцевой ток западного направления, токи хвоста, токи магнитопаузы и продольные токи, может развиваться высокоширотная квазикольцевая токовая система, являющаяся высокоширотным продолжением кольцевого тока, поперечные токи в дневной части которой лежат вне экваториальной плоскости. Данная токовая система названа токами разрезного кольца. Проведен анализ процессов заполнения плазмой внутренних областей магнитосферы и формирования профиля давления, поддерживающего кольцевой ток и его высокоширотное продолжение. Объяснена экспериментально полученная зависимость максимума Бэ^вариации во время магнитной бури от положения аврорального электроджета.

3. Развита теория продольного ускорения электронов и ионов на авроральных силовых линиях в спокойных дискретных формах полярных сияний, позволившая объяснить формирование оболочечных и пучковых структур в функциях распределения частиц, зависимость вытекающего из ионосферы продольного тока от продольного падения потенциала. В ходе анализа процессов ускорения предсказано положение области ускорения на авроральных силовых линиях, величина плотности плазмы в области ускорения и существование локализованных областей ускорения.

4. Развита теория формирования функций распределения типа «коников» (с максимумом под углом к силовой линии) на авроральных силовых линиях. Предложенный механизм дал возможность объяснить наблюдаемое на эксперименте преимущественное ускорение тяжелых ионов и возможность ускорения ионов водорода и кислорода до одной и той же скорости. Получено аналитическое решение, хорошо описывающее спектры ускоренных частиц.

5. Развита теория формирования мультиплетных структур типа перевернутого V (спокойных дуг и полос полярного сияния), связывающая число структур, на которые распадается полоса вытекающего из ионосферы продольного тока, с амплитудой продольного тока, шириной полосы, ионосферной проводимостью и температурой магнитосферных ионов. Показано, что предсказания теории хорошо описывают данные наблюдений среднемасштабных (с масштабами 50-200 км в меридиональном направлении) авроральных структур на спутниках Интеркосмос-Болгария-1300 и Ареол-3.

6. Проведен анализ данных экспериментальных наблюдений на авроральных силовых линиях и в хвосте магнитосферы Земли, свидетельствующих о турбулентном характере течения плазмы. Показано, что температуры электронов и ионов слабо зависят от координаты поперек аврорального овала, а флуктуации электронных потоков могут быть описаны в рамках предположения о справедливости больцмановской зависимости. Показано, что взаимодействие электронов с неоднородными электрическими полями объясняет результаты экспериментальных наблюдений. Построена модель плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью, давшая возможность объяснить утоныление плазменного слоя во время подготовительной фазы суббури и его утолщение во время взрывной фазы, а также предсказать величину коэффициента квазидиффузии поперек плазменного слоя. Показано, что данные наблюдений на различных спутниках дают величину коэффициента квазидиффузии, совпадающую с теоретическими предсказаниями, включая зависимость данного параметра от фазы суббури. Развита теория заполнения долей хвоста плазмой плазменного слоя. 7. На базе данных спутника Ареол-3 показано, что ближайшая к экватору структура типа перевернутого V во время подготовительной фазы суббури в ночные часы является наиболее мощной структурой. Проведен анализ устойчивости азимутального распределения магнитосферной плазмы при наличии продольного падения потенциала. Построена модель развития процессов во время взрывной фазы магнитосферной суббури, включающая генерацию локальных электростатических полей, проникновение холодной плазмы ионосферного происхождения в область продольного ускорения и формирование узкого листа продольного тока. Показано, что предсказания теории нашли ряд экспериментальных подтверждений.

Достоверность результатов подтверждена автором экспериментально и обусловлена использованием современных теоретических методов описания плазменных систем, данных спутниковых и наземных наблюдений, хорошим согласием численных расчетов с экспериментальными данными.

В работе содержатся теоретические результаты, полученные автором без соавторов, либо в соавторстве со студентами, аспирантами и молодыми сотрудниками, у которых автор являлся научным руководителем. В обзорной части работы, Главах 4 и 6 описаны результаты, часть которых получена автором совместно с покойным проф. Борисом Аркадьевичем Тверским, светлая память о котором всегда являлась вдохновляющим примером и стимулом к работе. Содержащиеся в работе экспериментальные результаты получены, в основном, при обработке и анализе данных приборов, созданных советскими и российскими учеными в рамках международных космических проектов (ИНТЕРБОЛ, Интеркосмос-Болгария-1300, АРКАД). Изложены также результаты других авторов, позволившие существенно продвинуться в понимании изучаемых явлений.

Результаты работы докладывались на многочисленных конференциях и семинарах у нас в стране и за рубежом (170 докладов), включая ассамблеи 1АОА, сессии СОБРАИ., Чепменовские конференции. Автор работы являлся приглашенным докладчиком на 5 международных конференциях, возглавлял секцию Б3.8/Р8"\У2 на С08РАЫ-2002, Хьюстон, Техас, США.

Результаты опубликованы в 115 статьях, включая 80 работ в рецензируемых журналах и 5 обзоров. Основные работы цитируются в тексте диссертации.

Работа состоит из введения, 10 глав, заключения и списка литературы. В диссертации принята следующая нумерация формул: первая цифра соответствует номеру главы, вторая - номеру раздела в главе, третья - номеру формулы в разделе. Аналогично нумеруются рисунки. Библиография составлена в алфавитном порядке, причем вначале помещены работы, написанные на русском, а затем на английском языках.

Основные результаты, полученные в диссертации можно свести к следующим:

1. Предложен механизм генерации крупномасштабных квазистационарных продольных токов зоны 1 Ииджимы и Потемры в высокоширотной магнитосфере за счет азимутальных градиентов давления магнитосферной плазмы. Теоретическое предсказание получило экспериментальные подтверждения.

2. Исследована топология высокоширотных токов в магнитосфере. Показано, что наряду с традиционными токовыми системами, включающими кольцевой ток западного направления, токи хвоста, магнитопаузы и продольные токи, может развиваться высокоширотная квазикольцевая токовая система, поперечные токи в которой лежат вне экваториальной плоскости. Данная токовая система названа токами разрезного кольца.

3. Исследованы процессы ускорения электронов в спокойных дискретных формах полярных сияний. В ходе анализа процессов ускорения предсказаны положение области ускорения на авроральных силовых линиях и величина плотности плазмы в области ускорения.

4. Предложен механизм поперечного ускорения ионов за счет взаимодействия с движущимися квазидвумерными плазменными неоднородностями, позволивший объяснить наблюдаемое на эксперименте преимущественное ускорение тяжелых ионов и возможность ускорения ионов водорода и кислорода до одной и той же скорости. Получено аналитическое решение, хорошо описывающее спектры ускоренных частиц.

5. Проведено рассмотрение расщепления области вытекающего продольного тока на ряд мультиплетных структур типа перевернутого V. Показано, что число формирующихся структур определяется комбинацией магнитосферных и ионосферных параметров, включающих амплитуду продольного тока, ширину полосы, ионосферную проводимость и температуру магнитосферных ионов.

6. Проведен анализ распределения зависимости температуры электронов от координат поперек плазменного слоя. В качестве объяснения отсутствия такой зависимости предложен механизм взаимодействия электронов с неоднородными электрическими полями.

7. Построена модель плазменного слоя со среднемасштабной турбулентностью, позволившая объяснить утоньшение плазменного слоя во время подготовительной фазы суббури и его утолщение во время взрывной фазы.

8. Предсказана величина коэффициента квазидиффузии поперек плазменного слоя. Проведено сравнение предсказаний теории с результатами наблюдений на спутниках ISEE, Интербол/Хвостовой зонд, GEOTAIL.

9. Рассмотрены процессы бифуркации плазменного слоя и возникновения тетаавроры при северной ориентации ММП. Показано, что развитая модель позволяет описывать процессы заполнения долей хвоста плазмой плазменного слоя.

10. Построена модель развития процессов во время взрывной фазы суббури, основанная на анализе неустойчивости азимутального распределения магнитосферной плазмы при наличии продольного падения потенциала, генерации локальных электростатических полей, проникновения холодной плазмы ионосферного происхождения в область продольного ускорения и формирования узкого листа продольного тока. Предсказания теории нашли экспериментальные подтверждения.

В заключении автор пользуется случаем выразить глубокую признательность коллективам отдела Теоретической и прикладной космофизики НИИЯФ МГУ, в котором выполнялась работа; коллективам проектов ИНТЕРБОЛ, Интеркосмос-Болгария-1300, Аркад, совместно с которыми были получены представленные в работе экспериментальные результаты. Трудно переоценить значение обсуждений затронутых в диссертации проблем с коллегами из НИИЯФ МГУ, ИКИ РАН, НИРФИ Санкт-Петербургского Госуниверситета, ИЗМИР АН, ИФЗ, ААНИИ, ПГИ, ИПГ, СибИЗМИР и ИКФИА. Автор пользуется случаем отдать должное памяти профессора Бориса Аркадьевича Тверского, совместно с которым получен ряд важных результатов, вошедших в диссертацию. Глубокое влияние на работу оказали покойные Михаил Иванович Пудовкин и Юрий Ильич Гальперин, постоянно напоминавшие автору о необходимости оформить полученные результаты в виде диссертации. Автор искренне благодарен также М.В. Степановой, Н.Ю. Ганюшкиной, И.Л. Овчинникову, O.A. Трошичеву, P.A. Ковражкину, Ю.И. Ермолаеву, Е.Ю. Будник, Н.Ф. Писаренко, И.П. Кирпичеву, В.Н. Луценко, Е.И. Морозовой, Е.А. Вихревой, совместно с которыми автор работал над многими проблемами, нашедшими свое отражение в работе.

Заключение

В диссертации проведено теоретическое и экспериментальное изучение эффектов, связанных с распределением давления горячей магнитосферной плазмы, нарушением условия . вмороженности в магнитосфере и существованием высокого уровня турбулентности плазменного слоя. Давление горячей плазмы относится к основным параметрам, определяющим равновесие любой плазменной системы и ее динамику. Первым шагом при исследовании горячей лабораторной плазмы является анализ условия магнитостатического равновесия плазменной системы. Несоблюдение данного условия приводит к быстрому движению плазмы (со звуковыми и альвеновскими скоростями) и потерям энергии при соприкосновении со стенками плазменной ловушки. Долгое время считалось, что отсутствие стенок в космических системах приводит к автоматическому поддержанию магнитостатического равновесия, а наблюдаемые быстрые движения плазмы обусловлены развитием диссипативных мод. Анализ распределения давления плазмы в магнитосфере Земли стал возможным только за последнее время при проведении измерений потоков частиц в энергетическом диапазоне от десятков эВ до сотен кэВ с хорошим пространственным, временным и угловым разрешением. Было также установлено, что магнитосферная плазма на высоких широтах постоянно турбулизована. Турбулизация плазмы связана с формированием турбулентного следа за обтекаемым препятствием при обтекании турбулентной плазмой солнечного ветра геомагнитного поля. Существование турбулентного следа поставило под сомнение результаты многочисленных работ, постулировавших ламинарный характер течения плазмы плазменного слоя, и потребовало выработки новых подходов к описанию процессов в магнитосфере Земли. Выполнение условия магнитостатического равновесия поперек турбулентного плазменного слоя хвоста магнитосферы Земли проверено на большом экспериментальном материале. Такая проверка выделяет условие магнитостатического равновесия (когда скорость движения плазмы много меньше звуковой и альвеновской) в качестве одного из основных условий, определяющих динамику магнитосферных процессов.

В настоящей работе сделана попытка анализа ряда процессов в магнитосфере Земли с учетом выполнения в большинстве случаев условия магнитостатического равновесия и существования высокого уровня турбулентности. Целью работы было получение теоретических результатов без введения параметров, которые не могли бы быть измерены экспериментально, и сравнение предсказаний теории с данными эксперимента. Основная часть представленных в работе экспериментальных результатов получена на базе данных спутниковых экспериментов, проведенных советскими и российскими учеными в рамках международных космических проектов (проекты ИНТЕРБОЛЛ, Интеркосмос-Болгария-1300, АРКАД).

Вопрос о природе поля утро-вечер традиционно относился к ключевым проблемам физики магнитосферы. Высокий уровень корреляции поля утро-вечер с крупномасштабным полем в солнечном ветре привел к представлениям о проникновении поля солнечного ветра внутрь магнитосферы Земли. Данная точка зрения встретилась с многочисленными трудностями, описанными в работе. Открытие крупномасштабных продольных токов привело к изменению данного представления. Стало ясно, что крупномасштабное поле утро-вечер в полярной шапке поддерживается продольными токами зоны 1 Ииджимы и Потемры (Iijima and Potemra [1976а]). Возникли представления о генерации токов зоны 1 в магнитосферных погранслоях. В настоящей работе показано, что данная точка зрения таюке сталкивается со значительными трудностями. Б.А. Тверским (Тверской [1969], Tverskoy [1972]) была развита теория генерации нестационарной крупномасштабной магнитосферной конвекции в результате развития неустойчивости распределения давления в дипольной части магнитной конфигурации при учете магнитосферно-ионосферных взаимодействий. Б.А. Тверским было теоретически предсказано существование двухлистовых структур продольного тока в утренней и вечерней частях магнитосферы, позже открытых Ииджимой и Потемрой. Работы Тверской [1969], Tverskoy [1972] получили статус открытия (открытие № 369 в реестре госрегистрации). Было показано, что крупномасштабные двухвихревая и четырехвихревая конвективные ячейки являются собственными электростатическими модами геомагнитной ловушки. Данные моды могут развиваться под действие различных факторов. Оставалась, однако, неясной причина квазистационарного существования поля утро-вечер. В настоящей работе показано, что генерация продольных токов зоны 1 связана с асимметрией геомагнитной ловушки. В результате такой асимметрии в области перехода от дипольных к вытянутым в хвост магнитным силовым линиям имеет место несовпадение изоповерхностей (изолиний в проекции на ионосферные высоты и экваториальную плоскость) равного объема магнитных силовых трубок и токовых линий. В условиях магнитостатического равновесия такое несовпадение автоматически приводит к генерации продольного тока. Картина крупномасштабной магнитосферной конвекции возникает при замыкании продольных токов на ионосферных высотах и проецировании возникающих потенциалов в магнитосферу. В рамках рассмотренного механизма получили объяснение результаты исследований локализации продольных токов внутри плазменного слоя, совпадение областей наблюдения продольных токов с авроральным овалом и ионосферной проекцией больших значений градиентов давления горячей магнитосферной плазмы. Разработанный теоретический подход не содержал не измеряемых на эксперименте параметров, что дало возможность прямой экспериментальной проверке сделанных выводов. Было экспериментально доказано (Wing and Newell [2000]), что продольные токи зоны 1 Ииджимы и Потемры (Iijima and Potemra [1976а]) поддерживаются крупномасштабными азимутальными градиентами давления горячей магнитосферной плазмы.

Существующие модели магнитного поля исходят из предположения о проецировании аврорального овала на плазменный слой хвоста магнитосферы Земли. При этом игнорируется существование области квазизахвата в высоких широтах, в которой энергичные частицы с питч-углами отличными от 90° могут совершать оборот вокруг Земли. Проведенный в работе анализ показал, что в области квазизахвата может существовать токовая система, являющаяся высокоширотным продолжением кольцевого тока, в которой токи текут в экваториальной плоскости в ночные часы и в высоких широтах в дневные часы. Рассмотренная токовая система названа токами разрезного кольца. Выделены процессы, приводящие к возникновению высокоширотного восточного поперечного тока при увеличении давления плазмы во внутренних областях магнитосферы. Проведен анализ роли данного тока в изменении магнитной конфигурации на высоких широтах. Показано, что восточный поперечный ток необходимо учитывать при анализе суббуревых процессов. Проведен анализ роли высокоширотного продолжения кольцевого тока в формировании Об!:-варнации.

При анализе космофизических систем и магнитоферных процессов часто использовалось приближения вмороженности. Многочисленные экспериментальных наблюдений свидетельствуют в пользу существования продольных падений потенциала на авроральных силовых линиях -10 кэВ. Одним из основных признаков возможности использования приближения вмороженности является эквипотенциальность магнитных силовых линий. Таким образом, данные экспериментальных наблюдений значительно ограничивают возможность использования приближения вмороженности. В работе проведен анализ процессов ускорения частиц вдоль магнитных силовых линий электростатическими падениями потенциала. Суммированы аргументы в пользу ускорения авроральных частиц двойными слоями. Развита теория кинетического двойного слоя с учетом ловушечных эффектов и формирования немаксвелловских функций распределения ионов выше области ускорения. Выделены процессы, приводящие к формированию оболочечных структур в функциях распределения электронов, пучковых структур в функциях распределения электронов и ионов. В ходе анализа удалось теоретически предсказать локализацию области продольного ускорения на авроральной силовой линии, существование локализованных областей ускорения и величину концентрации плазмы в области ускорения.

Одной из проблем физики магнитосферы до сих пор является формирование коников - функций распределения с максимумом под углом к крупномасштабному магнитному полю. Появление таких функций распределения обусловлено поперечным ускорением ионов в магнитосфере и высокоширотной ионосфере. С вопросом ускорения частиц ионосферного происхождения тесно связана проблема заполнения магнитосферы ионами ионосферного происхождения. В работе предложен механизм поперечного ускорения ионов, позволивший объяснить преимущественное ускорение ионов кислорода и возможность ускорения и ионов водорода и кислорода до одной и той же скорости.

Среднемасштабные электрические поля на авроральных силовых линиях существуют в виде квазивихревых структур поддерживающих высыпания типа перевернутого V. В работе развита теория генерации мультиплетных структур типа перевернутого V (спокойных дуг и полос полярного сияния) за счет неустойчивости полосы вытекающего продольного тока при соблюдении условия магнитостатического равновесия. В ходе анализа данных наблюдений на спутниках Интеркосомос-Болгария-1300 и Ареол-3 (проект АРКАД) проведена проверка теоретических предсказаний.

Большой интерес представляет проблема замагниченности электронов плазменного слоя. Анализ распределения температуры электронов поперек плазменного слоя и флуктуаций потоков авроральных электронов показал, что не исключена возможность отсутствия замагниченности электронов плазменного слоя с энергиями <10 кэВ в силу высокого уровня флуктуаций электрического поля.

Большинство из разработанных моделей движения плазмы в магнитосфере исходит из представлений о ламинарном течения плазмы. В работе проведен анализ возможности использования данного приближения. Показано, что в областях с большими значениями плазменного параметра постоянно наблюдается высокий уровень плазменной турбулентности, включая флуктуации скорости плазмы, электрического и магнитного полей. Свойства турбулентных флуктуаций в хвосте магнитосферы пока сравнительно мало изучены. Отличие корреляционных времен флуктуаций скорости (~2 мин) и магнитного поля (-10 мин) и прямые результаты наблюдений флуктуаций электрического поля свидетельствуют в пользу существования электростатических мод. В целом картина течений плазмы соответствует формированию турбулентного следа за обтекаемым препятствием, что характерно для течений с большими значениями числа Рейнольдса. В работе построена модель турбулентного токового слоя, сжимаемого крупномасштабным полем утро-вечер. В результате анализа удалось предсказать значение коэффициента квазидиффузии поперек плазменного слоя позже измеренного экспериментально. Проведен также анализ бифуркации плазменного слоя и формирования тета-авроры при длительной северной ориентации ММП. Показано, что исчезновение долей хвоста проведет к конфигурации турбулентного следа в виде цилиндра, что характерно для стандартной конфигурации турбулентного следа за обтекаемым препятствием.

Исследован ход процессов во время взрывной фазы суббури. Показано, что существование высокого уровня турбулентности в плазменном слое дает простое объяснение началу взрывной фазы суббури на квазидипольных магнитных силовых линиях на экваториальной границе аврорального овала. Проведен анализ широтной асимметрии распределения потоков высыпающихся частиц. Показано, что наиболее мощная структура типа перевернутого V формируется во время предварительной фазы суббури на экваториальном краю аврораьного овала. Проведен анализ устойчивости азимутальных градиентов давления при наличии продольного падения потенциала. Развита теория начала взрывной фазы суббури, позволившая объяснить уярчение ближайшей к экватору дуги полярного сияния и ускорение частиц до начала диполизации, формирование мощных продольных потоков электронов на экваториальном краю наиболее мощной структуры типа перевернутого V.

1. Акасофу С.-И., Полярные и магнитосферные суббури, М., Мир, 1971, 316 с.

2. Алексеев И.И., А.П. Кропоткин, Взаимодействие энергичных частиц снейтральным слоем геомагнитного хвоста, Геом. Аэрономия, 10(5), 777783, 1970.

3. Антонова А.Е., В.П. Шабанский, О движении заряженных частиц вгеомагнитном поле, Известия АН СССР, 22(11), 1802-1808, 1968.

4. Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, О природе полосы высыпания электронов типа «перевернутого V» и разрыва Харанга в вечернем секторе авроральной ионосферы, Геомаг. Аэрономия, 15(1), 105-111, 1975а.

5. Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, Об ускорении авроральных электроновстационарным двойным слоем, Геомаг. Аэрономия, 15(3), 563-565, 19756.

6. Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, Структура верхней ионосферы в районе полосвысыпаний электронов типа перевернутого V, Геомаг. Аэрономия, 15(4), 621-626, 1975в.

7. Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, Об основных характеристиках потоковэлектронов, вторгающихся в вечернем секторе в авроральную ионосферу и вызывающих дискретные формы полярных сияний, Геомаг. Аэрономия, 16(2), 298-303, 1976.

8. Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, О роли полярной ионосферы как источника ионов в магнитосфере, Геомаг. Аэрономия, 19(1), 178-179, 1979.

9. Антонова Е.Е., О продольных токах в полярной магнитосфере и ионосфере, Геомаг. Аэрономия, 19(4), 676-679, 1979а.

10. Антонова Е.Е., Продольные поля и токи в вечернем секторе авроральной магнитосферы, Геомаг. Аэрономия, 19(5), 872-876, 19796.

11. Антонова Е.Е., О крупномасштабном двойном слое, Геомаг. Аэрономия, 19(5), 877-883,1979в.

12. Антонова Е.Е., Об образовании продольной разности потенциалов, изотропных и коллимированных потоков электронов в вечернем секторе авроральной магнитосферы, Геомаг. Аэрономия, 19(6), 1064-1069, 1979г.

13. Антонова Е.Е., О причине линейной зависимотси продольного тока электронов вытекающего из ионосферы от продольной разности потенциалов, Геомаг. Аэрономия, 21(6), 1004-1008, 1981.

14. Антонова Е.Е., О поперечном ускорении ионов ионосферы при столкновении с движущимися неоднородностями, Геом. Аэрономия, 23(5), 745-749, 1983.

15. Антонова Е.Е., О возникновении немаксвелловских функций распределения при магнитосферно-ионосферных взаимодействиях как возможного источника ОНЧ в магнитосфере земли. Магнитосферные исследования, №7, 48-51, 1985.

16. Антонова Е.Е., О неадиабатической диффузии, выравнивании концентрации и температуры в плазменном слое магнитосферы Земли, Геомаг. Аэрономия, 25(4), 623-627, 1985.

17. Антонова Е.Е., Плазменные процессы в космическом пространстве, ч. I, МГУ,1985, 98 е., ч. II, МГУ, 1986, 105 с.

18. Антонова Е.Е., М.Ф. Бахарева, В.В. Ломоносов, Б.А. Тверской, Ускорительные механизмы в Космосе, МГУ, 1987, 106 с.

19. Антонова Е.Е., Турбулентность в магнитосфере Земли и динамика частиц магнитосферы, Препринт НИИЯФ МГУ 87-005,1987, 32 с.

20. Антонова Е.Е., М.В. Степанова, Б.А. Тверской, Влияние самосогласованной проводимости ионосферы на расслоение продольных токов, Геомаг. Аэрономия, 26(6), 16-21, 1988.

21. Антонова Е.Е., С. Н. Кузнецов, А. В. Суворова, Определение некоторых характеристик геомагнитного поля по данным низколетящих ИСЗ, Геомаг. Аэрономия, 29(4), 556-562, 1989.

22. Антонова Е.Е., Б.А. Тверской, Формирование спектра магнитосфернойтурбулентности и теория магнитосферной суббури, Препринт НИИЯФ МГУ 90-14/160,1990,43 е.

23. Антонова Е.Е., М.В. Степанова, М.В. Тельцов, Флуктуации потоков частиц испектры низкочастотной турбулентности по данным ИСЗ "Интеркосмос-Болгария- 1300", Геомаг. Аэрономия, 33(2), 53-61, 1993а.

24. Антонова Е.Е., Н.Ю. Ганюшкина, A.A. Гусев, Г.И. Пугачева, Формы изолиний равного объема магнитных силовых трубок и проблема выбора системы координат для описания процессов в высоких широтах, Геомаг. Аэрономия, 33(3), 59-64, 19936.

25. Антонова Е.Е., Н.Ю. Ганюшкина, О выборе системы координат для описания магнитостатически равновесных областей магнитосферы, Геомагн. Аэрономия, 34(4), 58-64, 1994.

26. Антонова Е.Е., Н.Ю. Ганюшкина, Восстановление крупномасштабных азимутальных градиентов давления в магнитосфере по данным о продольных токах, Геомаг. Аэрономия, 35(5), 16-23, 1995а.

27. Антонова Е.Е., Н.Ю. Ганюшкина, Геометрия магнитного поля магнитосферы Земли и генерация продольных токов, Геомаг. Аэрономия, 35(5), 9-15, 19956.

28. Антонова Е.Е., Н.Ю. Ганюшкина, Влияние межпланетного магнитного поля на генерацию крупномасштабных продольных токов, Геомаг. Аэрономия, 35(6), 32-39, 1995в.

29. Антонова E.E., И.Л. Овчинников, Равновесие турбулентного токового слоя итоковый слой хвоста магнитосферы Земли, Геомаг. Аэрономия, 36(5), 714, 1996.

30. Антонова Е.Е., И.Л. Овчинников, Квазитрехмерная модель равновесноготурбулентного плазменного слоя в хвосте магнитосферы Земли и его суббуревая динамика, Геомаг. Аэрономия, 38(5), 14-21, 1998.

31. Антонова Е.Е., Е.А. Вихрева, И.Л. Овчинников, М.В. Степанова, М.В. Тельцов, Хаотический характер движения частиц плазменного слоя. Данныенаблюдений и теоретический анализ, Геомаг. Аэрономия, 38(6), 27-39, 1998.

32. Антонова Е.Е., Конвекция и структура токов в магнитосфере Земли, У истоков космофизики, сборник памяти Бориса Аркадиевича Тверского, МГУ, 167-200, 1999.

33. Антонова Е.Е., Радиальные градиенты давления в магнитосфере Земли и величина Dst-вариации, Геомаг. Аэрономия, 41(2), 148-156,2001.

34. Антонова Е.Е., И. JI. Овчинников, Турбулентный диффузный токовый слой и возможный механизм формирования спокойного протуберанца, Труды ГАИШ, т. 71, 68-74, 2001.

35. Арцимович JI.A., Р.З. Сагдеев, Физика плазмы для физиков, М., Атомиздат, 1979,320 с.

36. Аршинков И.С., А.Д. Бочев, Н.С. Абаджиев, С.И. Школьникова, Первыерезультаты измерений магнитного поля на борту Интеркосмос-Болгария-1300,Косм. Исследования, 21(5), 710-717, 1983.

37. Арыков А.А, Мальцев Ю.П., Вклад различных источников в поле геомагнитной бури, Геомаг. Аэрономия, 33(6)67-74, 1993 .

38. Афонина Р. Г., Б. А. Белов, А. Е. Левитин, Я. И. Фельдштейн, Анализ связикомпонент межпланетного магнитного поля с вариациями геомагнитного поля в северной полярной шапке, Геомаг. н аэрономия, 18(4), 695-702, 1978.

39. Афонина Р. Г., Б. А. Белов, А. Е. Левитин, М. Ю. Маркова, Я. И. Фельдштейн, Корреляционная модель вертикальных токов в высоких широтах (лето 1968 г., максимум солнечной активности). Препринт ИЗМИРАН, № 11(240), 1979, 27 с.

40. Башкиров В.Ф., A.C. Ковтюх, М.И. Панасюк, Питч-угловые распределения ионов радиационных поясов Земли: 2. Модель для геостационарной орбиты, Геомаг. Аэрономия, 34(2), 20-28, 1994.

41. Башкиров В.Ф., A.C. Ковтюх, Питч-угловые распределения ионоврадиационных поясов Земли: 3. Математическая модель для реального магнитного поля, Геомаг. Аэрономия, 34(2), 29-39, 1994.

42. Белова Н.Г., A.A. Галеев, Р.З. Сагдеев, Ю.С. Сигов, Явление коллапсаэлектрического поля в двойных слоях, Письма вЖЭТФ, 31(9), 551-555, 1980.

43. Белова Н.Г., A.A. Галеев, Р.З. Сагдеев, Ю.С. Сигов, Численное моделирование двойных электрических слоев в плазме, Препринт ИПМ № 70, М., 1982, 33 с.

44. Белоусова Т.Я., H.A. Власова, М.Ф. Горяинов, Ю.В. Кутузов, М.И. Панасюк,

45. С.Я. Рейзман, И.А. Рубинштейн. Э.Н. Сосновец, О.С. Графодатский, А.Г. Козлов, В.Н. Князев, Исследование ионного состава на геостационарной орбите, Косм. Исследования, 24(6), 909-916, 1986.

46. Бенедиктов Е.А., Г.Г. Гетманцев, Ю.А. Сазонов, А.Ф. Тарасов,

47. Предварительные результаты измерений интенсивности распределенного космического радиоизлучения на частотах 725 и 1525 кГц на спутнике Электрон-2, Косм. Исследования, 3(4), 614-617, 1965.

48. Бенедиктов Е.А., Г.Г. Гетманцев, H.A. Митяков, В.О. Рапопорт, А.Ф. Тарасов, О связи спорадического радиоизлучения, зарегистрированного на спутнике "Электрон" с геомагнитной активностью, Косм. Исследования, 3(6), 946949,1968.

49. Беспалов П.А., В.Ю. Трахтенгерц, Альвеновские мазеры, Горький, ИПФ АН СССР, 1986, 190 с.

50. Брагинский С.И., Явления переноса в плазме, Вопросы теории плазмы, под ред. М.А.Леонтовича, Вып. 1, -М. ГОСАТОМИЗДАТ, 183-272, 1963.

51. Величко В.А., Н.Е. Малочушкин, И.П. Самсонов, С.Р. Смотрицкий, Обориентации лучей с малым временем жизни в активной короне полярных сияниях, Геом. Аэрономия, 25(5), 865-867, 1985.

52. Волков М.А., Ю.П. Мальцев, Желобковая неустойчивость внутренней границы плазменного слоя, Геом. Аэрономия, 26(5), 798-801, 1986.

53. Воробьев В. Г., JI. И. Громова, Б. В. Реженов, Г.В. Старков, Я.И. Фельдштейн, Вариации положения границ плазменных вторжений и аврорального свечения в ночном секторе, Геомаг. Аэрономия, 35(3), 79-85, 2000.

54. Гальперин Ю.И., JIM. Зеленый, М.М. Кузнецова, Пинчевание продольныхтоков как возможный механизм образования лучистых форм полярных сияний, Косм. Исследования, 24(6), 865-8746,1986.

55. Галеев A.A., Р.З. Сагдеев, Нелинейная теория плазмы. В сб. Вопросы теории плазмы под ред. М.А.Леонтовича, М., Атомиздат, 1973 г., с. 3-145.

56. Галеев A.A., Л.М. Зеленый Модель пересоединения в плоском слоебесстолкновительной плазмы, Письма в ЖЭТФ, 25(9), 407-411, 1977.

57. Галеев A.A., Ю.И. Гальперин, В.А. Липеровский, A.B. Захаров, В.В.

58. Красносельских, М.И. Пудовкин, Плазменные процессы в авроралы-юй магнитосфере. Препринт № 519, М., ИКИ АН СССР, 1979, 118 с.

59. Галеев A.A., Р.З. Сагдеев, Токовые неустойчивости и аномальноесопротивление плазмы, Основы физики плазмы. Дополнение к второму тому, под ред. A.A. Галеева и Р. Судана. М. Энергоатомиздат, 5-37, 1984.

60. Галеев A.A., В.В. Красносельских, Сильная ленгмюровская турбулентность в магнитосфере Земли как источник километрового радиозлучения, Письма в ЖЭТФ, 24(10), 558-561, 1976.

61. Галеев A.A., В.В. Красносельских, Механизмы генерации радиоизлученияпучками авроральных электронов, Физика плазмы, 4(1), 111-119, 1978.

62. Гецелев И.В., А.И. Зубарев, О.Л. Пудовкин, Радиационная обстановка на борту космических аппаратов, ЦИПК, 312 е., 2001.

63. Голышев С.А., А.Е. Левитин, М. Кош, Сопоставление моделей электрического поля в высокоширотной ионосфере с данными радара EISCAT, Геомаг. Аэрономия, 42(2), 208-210, 2002.

64. Гордиенко С.Н., С.С. Моисеев, Структура турбулентных течений несжимаемой жидкости. Параметризация турбулентности, ЖЭТФ, 116(5), 1630-1647, 1999.

65. Гречин А.Н., JIM. Коврыгина, A.C. Ковтюх, М.И. Панасюк, И.А. Рубинштейн, Э.Н. Сосновец, Предварительные результаты наблюдений протонов кольцевого тока во время магнитных возмущений на спутнике Молния-1, Косм. Исследования, 13, № 3, 352-360, 1973.

66. Гуревич A.B., Е.Е. Цедилина, Динамика неоднородностей быстрых электронов в магнитосфере Земли (I), Геомаг. Аэрономия, 9(3), 458-467, 1969а.

67. Гуревич A.B., Е.Е. Цедилина, Динамика неоднородностей быстрых электронов в магнитосфере Земли (II), Геомаг. Аэрономия, 9(4), 642-649, 19696.

68. Гуревич A.B., Б.И. Меерсон, И.В. Рогачевский, Кинетическая теориястационарного двойного слоя в плазме, Физика плазмы, 11(10), 12131222, 1985.

69. Дзюбенко И.И., О слоистой структуре волокнистых дуг и полос полярного сияния, Геомаг. Аэрономия, 5(2), 360-363, 1965.

70. Дзюбенко И.П., H.H. Близнюк, Радиант авроральных лучей пофотографическим наблюдениям в бухте Тикси, Проблемы космической физики, Киев, Высшая школа, 12, 49-55, 1977.

71. Дремухина Л. А., А. Е. Левитин, Я. И. Фельдштейн, Конвекция на высокихширотах во время интервалов с Bz>0, Геомаг. Аэрономия, 30(2), 190-194, 1990.

72. Дубинин Э.М., Захаров A.B., Н.Ф. Писсаренко, Р. Лундин, Б. Кхултквист, Об ионном составе и источниках магнитосферной плазмы в кольцевом токе во время магнитных бурь, Геомаг. Аэрономия, 23(4), 612-617, 1983.

73. Ермолаев Ю.И., Ф.Ф. Петрукович, Л.М. Зеленый, Е.Е. Антонова, И.Л. Овчинников, В.А. Сергеев, Исследования структуры и динамики плазменного слоя в эксперименте КОРАЛЛ проекта ИНТЕРБОЛ, Косм. Исследования, 38(1), 16-22, 2000.

74. Ермолаев Ю.И., Наблюдения плазменного слоя в проекте ИНТЕРБОЛ, Космич. Исследования, 36(3), 273-281, 1998.

75. Заславский Г.М., Нелинейные волны и их взаимодействия, УФН, 111(3), 395426, 1973.

76. Заславский Г.М., Р.З. Сагдеев, Введение в нелинейную физику, М. Наука, 1988, 368 с.

77. Захаров A.B., В.А. Липеровский. С.Л. Шалимов, О возможном механизме поперечного ускорения ионов в авроральной области, Косм. Исследования, 19(6), 889-895, 1981.

78. Зеленый Л.М., Динамика плазмы и магнитных полей в хвосте магнитосферы

79. Земли, Итоги науки и техники, под ред" Р.З.Сагдеева, -М. ВИНИТИ, 24, 58-186, 1986.

80. Иванов В.Н., O.A. Похотелов, Желобковая неустойчивость в плазменном слое магнитосферы Земли, Физика плазмы, 13(12), 1446-1454, 1987.

81. Иванов В.Н., O.A. Похотелов, Ф.З. Фейгин, А. Ру, С. Перро, Д. Легко,

82. Баллонная неустойчивость в магнитосфере Земли при непостоянном давлении и конечном ß, Геомаг. Аэрономия, 32(2), 68-74, 1992.

83. Иванов В.Н., O.A. Похотелов, Магнитосферная суббуря как желобковаянеустойчивость с непостоянным давлением, ДАН СССР, 304(3), 567-570, 1989.

84. Истомин Я.Н., В.И. Петвиашвили, O.A. Похотелов, Генерация километрового излучения Земли циклотронными солитонами, Физика плазмы, 4(6), 134139, 1978.

85. Истомин Я.Н., O.A. Похотелов, Линейная трансформация медленной необыкновенной волны в быструю вблизи верхнего гибридного резонанса и километровое излучение Земли, Физика плазмы, 9(2), 250253,1983.

86. Кадомцев Б.Б., Гидр о магнитная устойчивость плазмы, Вопросы теории плазмы, ред М.А. Леонтович, Вып. 2, 132-176, 1963.

87. Кадомцев Б.Б., Коллективные явления в плазме, -М. Наука, 1988, 304 с.

88. Климов С.И., М.Н. Ноздрачев, П. Триска, Я. Войта, A.A. Галеев, Я.Н.

89. Алексевич, Ю.В. Афанасьев, В.Е. Баскаков, Ю.Н. Бобков, Р.Б. Дунец,

90. A.M. Жданов, В.Е. Корепанов, С.А. Романов, С.П. Савин, А.Ю. Соколов,

91. B.C. Шмелев, Исследование плазменных волн с помощью комплекса комбинированной волновой диагностики БУДВАР ("Прогноз-10-Интеркосмос"), Косм. Исследования, 24(2), 177-184, 1986.

92. Климонтович Ю.Л., Турбулентное движение и структура хаоса,- М. Наука, 1990, 317 с.

93. Климонтович Ю. Л., Статистическая теория открытых систем, т. 1, М. ТОО «Янус», 1995, 622 е.; т. 2, М. ТОО «Янус», 1999, 438 с.

94. Ковтюх A.C., М.И. Панасюк, С.Я. Рейзман, Э.Н. Сосновец, Структура идинамика авроральных протонов и электронов с энергиями в десятки и сотни кэВ по измерениям на ИСЗ «Космос-900», Косм. Исследования, 19(1), 71-75, 1973.

95. Ковтюх A.C., М.И. Панасюк, Э.Н. Сосновец, Вариации питч-угловогораспределения протонов во внешних областях радиационного пояса, Косм. Исследования, 12(2), 235-240, 1974.

96. Ковтюх A.C., М.И. Панасюк, Э.Н. Сосновец, Протонная компонентарадиационных поясов Земли по измерениям на ИСЗ «Молния», Известия АН СССР, серия физическая, 40(3), 496-501, 1976.

97. Ковтюх A.C., М.И. Панасюк, Э.Н. Сосновец, Магнитный эффектасимметричного кольцевого тока протонов, Косм. Исследования, 15(4), 559-565, 1977.

98. Ковтюх A.C., В.Ф. Башкиров, Питч-угловые распределения ионоврадиационных поясов Земли: 1. Стационарная модель для области дипольного магнитного поля, Геомаг. Аэрономия, 34(2), 9-19, 1994.

99. Козелова Т.В., Ж.П. Трейо, А. Корт, Г. Кремзер, Л.Л. Лазутин, А.О. Мельников, А. Петерсен, Я.А. Сахаров, Активная фаза суббури по наземным и спутниковым данным, Геомаг. Аэрономия, 26(6), 963-969, 1986.

100. Козелов Б.В., Т.В. Козелова, Спонтанные и стимулированные события в системе с самоорганизацией и их аналогия с магнитосферными суббурями, Геомаг. Аэрономия, 42(1), 59-66, 2002.

101. Колмогоров А.Н., Локальная структура турбулентности в несжимаемых вязких жидкостях при очень больших числах Рейнольдса, ДАН СССР , 30(4), 299-303, 1941.

102. Костюкевич В.И., Г.К. Назарчук, Л.М. Шульман, Положение зенита полярного сияния над бухтой Тикси по фотографическим наблюдениям 22.02.1973 г., Исследования по Геомагнетизму, Аэрономии и Физике Солнца, М., Наука, вып. 42, 129-133, 1977.

103. Кропоткин А.П., О природе продольных электрических полей на авроральных силовых линиях, Геомаг. Аэрономия, 19(4), 686-692, 1979.

104. Кропоткин А.П., О возникновении аномального сопротивления и продольных электрических полей на авроральных силовых линиях, Геомаг. Аэрономия, 21(3), 501-505, 1981.

105. Кузнецов С.Н., А.Ю. Рыбаков, Нарушение адиабатичности движенияэнергичных частиц на границе захвата в магнитосфере Земли, Вестник Московского Университета, Серия 3. Физика. Астрономия, № 5, 47-50, 2000.

106. Кузьмин А.К., В.И. Лазарев, М.В. Тельцов, С.И. Школьникова, Связь авроральных электронных потоков и оптических эмиссий высокоширотной ионосферы по наблюдениям на спутнике Интеркосмос-Болгария- 1300, Геомаг. Аэрономия, 26(2), 218-224, 1986.

107. Лазарев В.И., Л.В. Тверская, М.В. Тельцов, О.В. Хорошева, Асимметричная инжекция протонов кольцевого тока во время бури 6 июля 1974 г., Геомаг. Аэрономия, 17(1), 159-161, 1977.

108. Лазарев В.И., М.В. Тельцов, С.И. Школьникова, Исследование продольныхтоков и потоков авроральных электронов во время магнитных суббурь, Препринт ИЗМИРАН, № 47(651), 1986, 23 с.

109. Ландау Л.Д., Е.М. Лифшиц, Теоретическая физика, т. 6, Гидродинамика, М., Наука, 1986, 736 с.

110. Леинсон Л.Б., В.Н. Ораевский, В.Б. Семикоз, Волновые процессы в ионосфере и магнитосфере Земли, Итоги науки и техники, серия Исследование космического пространства, 24, Моска, 4-57, 1986.

111. Липеровский В.А., М.В. Пудовкин, Г.А. Скуридин, С.Л. Шалимов, Ионноциклотронная турбулентность и косые двойные слои в магнитоактивной плазме. Препринт № 609, М., ИКИ АН СССР, 1980, 71 с.

112. Липеровский В.А., М.В. Пудовкин, Аномальное сопротивление и двойные слои в магнитосферной плазме, М., Наука, 1983, 181 с.

113. Липеровский В.А., Г.А. Скуридин, С.Л. Шалимов, О некоторых эффектах ионно-циклотронной турбулентности в магнитосфере, Косм. Исследования, 19(4), 568-573, 1981.

114. Луценко Б.И., Н.Д. Середа, Л.М. Концевой, Двойные электрические слои в прямом разряде, ЖТФ, 45(4), 789-796, 1975.

115. Луценко В.Н., К. Кудела, Е.Т. Саррис, Эксперимент ДОК-2 по изучениюэнергичных частиц на Хвостовом и Авроральном зондах по проекту ИНТЕРБОЛ, Космич. Исследования, 36(1), 98-107, 1998.

116. Ляцкий В.Б., Токовые системы магнитосферно-ионосферных возмущений, Л., Наука, 1978, 198 с.

117. Мальков М., В.А. Сергеев, Особенности магнитосферной конвекции приустойчивой конвекционной активности, Геомаг. Аэрономия, 31(4), 722725, 1991.

118. Мансуров С. М., Новые доказательства связи между магнитными полямикосмического пространства и Земли, Геомаг. Аэрономия, 9(4), 768-770, 1969.

119. Милованов A.B., Jl.А. Аванов, Г.Н. Застенкер, Л.М. Зеленый,

120. Мультифрактальные свойства турбулентности солнечного ветра: Теория и наблюдения, Косм. Исследования., 34(5), 451-456, 1996.

121. Михайловский А.Б., Неустойчивости плазмы в магнитных ловушках, М., Атомиздат, 1978, 295 с.

122. Мишин В.М., А.Д. Базаржапов, A.A. Анистратенко, Л.В. Аксенова,

123. Электрические токи и магнитосферная конвекция, создаваемые незамагниченным солнечным ветром, Геомаг. Аэрономия, 18(4), 751-753, 1978.

124. Мишин В.М., Г.Б. Шпынев, А.Д. Базаржапов, Непрерывный расчетэлектрического поля и токов в земной магнитосфере на наземным геомагнитным измерениям, Исследования по геомагнетизм,, аэрономии и физике Солнца, № 58, 178-186, 1991.

125. Мишин В.В., Ю.Г. Матюхин, Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца на магнитопаузе как возможный источник волновой энергии в магнитосфере Земли, Геомаг. Аэрономия, 26(6), 952-957, 1986.

126. Монин A.C., A.M. Яглом, Статистическая гидромеханика, Механикатурбулентности, Часть 1, М., Наука, 1965, 639 с. (Санкт Петербург, Гидрометеоиздат, 1992, 694 е.); Часть 2, М. Наука, 1967, 720 с. (Санкт Петербург, Гидрометеоиздат, 1996, 742 е.).

127. Мордовская В.Г., В.Н. Ораевский, Эффекты взрывной неустойчивости ионно-циклотронных волн в авроральной плазме, Физика плазмы, 11, вып. 11, 1350-1357, 1985.

128. Морозова Т.И., М.И. Панасюк, Э.Н. Сосновец, Л.В. Тверская, О.В. Хорошева, Динамика вечерне-утренней асимметрии кольцевого тока во время магнитной бури 1-2 декабря 1977 г. по данным ИСЗ «Космос-900», Геомаг. Аэрономия, 22(4), 608-611, 1982.

129. Назарчук Г.К., Л.М. Шульман, Вариации положения зенита полярного сияния нпо наблюдениям в Тикси 22 февраля 1973 г., Исследования по Геомагнетизму, Аэрономии и Физике Солнца, М., Наука, вып. 43, 134133,1977.

130. Овчинников И.Л., Е.Е. Антонова, Ю.И. Ермолаев, Определение коэффициента турбулентной диффузии в плазменном слое по данным проекта ИНТЕРБОЛ, Космич. Исследования, 38(6), 596-601, 2000.

131. Овчинников И.Л., Е.Е. Антонова, Ю.И. Ермолаев, Турбулентность вплазменном слое во время суббурь (Исследование ряда случаев на базе наблюдений хвостового зонда проекта ИНТЕРБОЛ), Космич. Исследования, 40(6), 563-570, 2002.

132. Панасюк М.И., Наблюдения ионного компонента радиации во внутренней магнитосфере Земли, Препринт НИИЯФ МГУ-87-004, 1987, 24 с.

133. Писаренко Н.Ф., Морозова Е.И., Луценко В.Н., А.Р. Мозжухина, Е.Ю. Будник, И. Сандал, Р. Лундин, Т. Пулкинен, X. Коскинен, Структура околоземного кольцевого тока в период солнечного минимума, Космич. Исследования, 36(6), 589-599, 1998.

134. Писаренко Н.Ф., И.П. Кирпичев, В.Н. Луценко, Е.Ю. Будник, Е.И. Морозова, Е.Е. Антонова, Структура спектров ионов во внешних областях кольцевого тока: Событие 13 ноября 1995 г., Косм. Исследования, 40(1), 17-27, 2002 г.

135. Пономарев Е.А., Механизмы магнитосферных суббурь, М. Наука, 1985 г., 159 с.

136. Понявин Д.И., М.И.Пудовкин, С.С.Сажин, Самосогласованное продольноеэлектрическое поле в магнитосфере Земли, Геом. Аэрономия, 37(3), 478481,1977.

137. Прист Э.Р., Введение в магнитную гидродинамику солнечной системы,

138. Старков Г.В., Я.И. Фельдштейн, Суббуря в полярных сияниях, Геомаг.

139. Аэрономия, 26(5), 864-865,1986. Тверской Б.А., Динамика радиационных поясов Земли, -М. Наука, 1968, 223 с. Тверской Б.А., К теории статистического фермиевского ускорения, ЖЭТФ, 52(2), 483-497, 1967.

140. Тверской Б.А., Об электрических полях в магнитосфере Земли, ДАН СССР, 188(3), 575-578, 1969.

141. Тверской Б.А., О продольных токах в магнитосфере, Геомаг. Аэрономия, 22(6), 991-995, 1982а.

142. Тверской Б.А., О природе однородных дуг полярного сияния, Геомаг. Аэрономия, 22(6), 966-973, 19826.

143. Тверской Б.А., Магнитосферно-ионосферное взаимодействие и полярные сияния, УФН, 139(4), 737-739, 1983.

144. Тверской Б.А., Механизм формирования структуры кольцевого тока магнитных бурь, Геомаг. Аэрономия, 37(5), 29-34, 1997 .

145. Трахтенгерц В.Ю., О возможной природе тонкой структуры полярных сияний, Геомаг. Аэрономия, 8(5), 966-969, 1968.

146. Трахтенгерц В.Ю., А.Я. Фельдштейн, О расслоении магнитосферной конвекции и формировании дуг полярных сияний, Препринт ИЗМИР АН, 19(332), 1981а, 23 с.

147. Трахтенгерц В.Ю., А.Я. Фельдштейн, Влияние неоднородного профиляальвеновской скорости на расслоение магнитосферныой конвекции, Геомаг. Аэрономия, 21(5), 951-952, 19816.

148. Трахтенгерц В.Ю., А.Я. Фельдштейн, Турбулентный режим магнитосферной конвекции, Геомаг. Аэрономия, 27(2), 258-264, 1987а.

149. Трахтенгерц В. Ю., А.Я. Фельдштейн, О возбуждении мелкомасштабныхэлектромагнитных возмущений в ионосферном альвеновском резонаторе, Геомагн. Аэрономия, 27(3), 315-317, 19876.

150. Трахтенгерц В. Ю., Стимуляция авроральных явлений периодическим нагревом ионосферы, Геомаг. Аэрономия, 29(3), 424-433, 1989.

151. Трошичев О. А. и др. Ионосферно-магнитные возмущения в высоких широтах, JI. Гидрометеоиздат, 1982.

152. Фельдштейн Я.И., Некоторые вопросы морфологии полярных сияний имагнитных возмущений в высоких широтах, Геомаг. Аэрономия, 3(2), 227-239, 1963.

153. Фельдштейн Я.И., Ю.И. Гальперин, Структура авроральных вторжений вночном секторе магнитосферы, Косм. Исследования, 34(3), 227-247, 1996.

154. Хорошева О.В., Пространственно-временное распределение полярных сияний и их связь с высокоширотными магнитными возмущениями, Геомаг. Аэрономия, 1(5), 695-701, 1961.

155. Хортон В., Дрейфовая турбулентность и аномальный перенос, Основы физики Плазмы, ред. A.A. Галеева и Р. Судана, М,, Энергоатомиздат, 363-434, 1984

156. Черемных O.K., О.С. Бурдо, И.А. Кременецкий, А.С. Парновский, К теории МГД-волн во внутренней магнитосфере Земли, Кослична наука i технология, 7(5/6), 44-63, 2001.

157. Чмырев В.М., В.Г.Мордовская, К нелинейной теории электромагнитныхскачков в приземной плазме, Препринт ИЗМИР АН № 1(534). М., 1985, 17 с.

158. Шабанский В. П., Явления в околоземном пространстве, М., Наука, 1972, 271 с.

159. Ackerson, K.L., L.A. Frank, Correlated satellite measurements of low energy electron precipitation and ground-based observations of a visible auroral arc, J. Geophys. Res., 77(7), 1128-1136, 1972.

160. Aggson, T.L., J.P. Heppner, N.C. Maynard, Observations of large magnetospheric electric fields during the onset phase of substorm, J. Geophys. Res., 88(A5), 3981-3990, 1983.

161. Ahn, B.-H., A.D. Richmond, Y. Kamide, H.W. Kroehl, B.A. Emery, O. de La

162. Beaujardiere, and S.I. Akasofu, An ionospheric conductance model based on ground magnetic disturbance,/. Geophys. Res., 103(A7), 14769-14780, 1998.

163. Akasofu, S.-I., The development of the auroral substorm, Planet. Space Sci, 12(4), 273-282, 1964.

164. Akasofu, S.I., and C.-I. Meng, A study of polar and magnetic substorms, J. Geophys. Res., 74(1), 293-313, 1969.

165. Akasofu, S.I., and S. Chapman, Solar-terrestrial Physics, Oxford at the Clarendel Press, 1972 (русский перевод: Акасофу С.-И., С. Чепмен, Солнечно-земная физика, часть 2, Мир, 1975, 512 е.).

166. Akasofu, S.-I., A study of auroral displayed photographed from DMSP-2 satellite and from Alaska meridian chain of stations, Space Sci. Rev., 16(3/4), 617-725, 1974.

167. Akasofu, S.-I., Physics of magnetospheric substorms, ed. by D. Reidel, Holland, 719 p., 1977.

168. Akasofu, S.I., A new attempt to understand magnetospheric substorms bysynthesizing the three well-established observations, Sixth International Conference on Substorms University of Washington, Seattle, Washington, USA March 25-29, 18-24, 2002.

169. Akasofu, S.I., A source of auroral electrons and the magnetospheric substorm current systems, J. Geophys. Res., 108(A4), 8006, doi: 10.1029/2002JA009547, COA T'-T8,2003.

170. Albert, R.D., Energy and flux variations of nearly monoenergetic auroral electrons, J. Geophys. Res., 72(23), 5811-5816, 1967.

171. Alexeev, I.I., and H.V. Malova, On the model of current sheet in the magnetosphere tail, taking into account the interaction of transit and trapped particles, Adv. Space Res., 16(4), 205-208, 1995.

172. Alexeev, I.I., E.S. Belenkaya, V.V. Kalegaev et al., Magnetic storms and magnetotail currents, J. Geophys. Res., 101(A4), 7737-7747, 1996.

173. Alfven, H., A theory of magnetic storms and of the aurorae, Kungle Sven.

174. Vetenskapsakad. Handl. Ill, ser 3,18(3), 1939 and (9) 1940, Stockholm.

175. Alfven, H., and C.-G. Falthammar, Cosmical Electrodynamics, Oxford at the

176. Clarendon Press, 1963 (русский перевод: Алевен Г., К. Г. Фельтхаммар, Космическая электродинамика. М. Мир, 1967, 260 с).

177. Alfven, X. Space Plasma, D.Reidel Publishing Company, Dordrecht: Holland/Boston: USA. London: England (русский перевод: Альвена X., Космическая плазмы. М., Мир, 1983, 213 е.).

178. Alfven, Н., and P. Carlqvist, Currents in the solar atmosphere and a theory of solar flares, Solar Physics, 1(2), 200-228, 1967.

179. Anderson, B.J., and S.A. Fuselier, Magnetic pulsations from 0.1 to 4.0 Hz and associated plasma properties in the Earth's substorm magnetosheath and plasma depletion, J. Geophys. Res., 98(A2), 1461-1479, 1993.

180. Anderson, B.J., S.A. Fuselier, S.P. Gary, and R.E. Denton, Magnetic spectra signatures in the Earth's magnetosheath and plasma deplession layer, J. Geophys. Res., 99(A4), 5877-5891, 1994.

181. Anderson, B.J., J.B. Gary, T.A. Potemra, R.A. Frahm, J.R. Sharber, and J.D.

182. Winningham, UARS observations of Birkeland currents and Joule heating rates for the November 4, 1993 storm, J. Geophys. Res., 103(A11), 2632326335, 1998.

183. Anderson, H.R., and R.R. Vondrak, Observations of Birkeland currents at auroral latitudes, Rev. Geophys. Space Phys13(1), 243-262, 1975.

184. Anderson, H.R., K. Takahashi, and B.A. Toth, Sensing global Birkeland currents with Iridium engineering magnetometer data, Geophys. Res. Lett., 27(24), 40454048, 2000.

185. Anderson, P.C., D.L. McKenzie, M.J. Brittnacher, M.W. Chen, M. Hairston, and M.F. Thomsen, Global storm time auroral X-ray morphology and timing and comparison with UV measurements, J. Geophys. Res., 105, 15,757- 15,777, 2000.

186. Andre, M., H. Koskinen, G. Gustafson, and R. Lundin, Ion waves and upgoing ion beams observed by the Viking satellite, Geophys. Res. Lett., 14(4), 463-466, 1987.

187. Andre, M., and L. Eliasson, Electron acceleration by low-frequency electric field fluctuations: Electron conics, Geophys. Res. Lett., 19(11), 1073-1076, 1992.

188. Angelopoulos, V., W. Baumjohann, C.F. Kennel, F.V. Coroniti, R. Pellat, R.J.

189. Walker, H. Luhr H., and G. Pashmann, Bursty bulk flows in the inner central plasma sheet, J. Geophys. Res., 97(A4), 4027-4039, 1992.

190. Angelopoulos, V., T. Mukai, and S. Kokubun, Evidence for intermittency in Earth's plasma sheet and implications for self-organized criticality, Physics of Plasmas, 6(11), 4161-4168,1999.

191. Antonova, E.E., Magnetic mirror particle reflection and electrostatic fields in space. Phys. Solaritterr., Potsdam, No 24, 5-10, 1984.

192. Antonova, E.E., On the problem of fundamental harmonics in the magnetospheric turbulence spectrum, Physica Scripta, 35, 880-882, 1987b.

193. Antonova, E.E., and B.A. Tverskoy, The formation of magnetospheric turbulence spectrum and the magnetospheric substorm theory. In: Research of Geomagnetism, Aeronomy and Solar Physics, 89, Physics of Substorms, Moscow, Nauka, 199-226, 1990.

194. Antonova, E.E., The development of initial substorm expansion phase disturbance due-to generation of localized electric fields in the region of maximum upward field-aligned current, Adv. Space Res., 13(4), 261-264, 1993.

195. Antonova, E.E., and N.Yu Ganushkina, The magnetostatic equilibrium in high latitude magnetosphere and the selection of coordinate system for the description of high latitude processes, Adv. Space Res., 18(8), 115-118, 1996a.

196. Antonova, E.E., and N.Yu. Ganushkina, On the selection of coordinate system for the high latitude radiation, Radiation measurements, 26(3), 347-350, 1996b.

197. Antonova, E.E., and N.Yu. Ganyshkina, On the formation of electric fields andcurrents in the three-dimensional magnetosphere, Adv. Space Res., 18 (8), 123126, 1996c.

198. Antonova, E.E., M.V. Stepanova, and B.A. Teltsov, Fluctuations of auroral particle fluxes and the problem of auroral electrons and ions thermalization, Adv. Space Res., 18(8), 119-122, 1996.

199. Antonova, E.E., and N.Yu. Ganushkina, The inner magnetosphere source of dawndusk electric field and magnetospheric dynamics, Adv. Space Res., 20(3), 441444, 1997a.

200. Antonova, E. E., and N. Yu. Ganushkina, Azimuthal hot plasma pressure gradients and dawn-dusk electric field formation, J. of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 59(11), 1343-1354, 1997b.

201. Antonova, E.E., and I.L. Ovchinnikov, Current sheet with medium scale developedturbulence and the formation of Earth's magnetosphere plasma sheet and solar prominences, Adv. Space Res., 19(12), 1919-1922,1997.

202. Antonova, E.E., M.V. Stepanova, M.V. Teltzov, and B.A. Tverskoy, Multipleinverted-V structures and hot plasma pressure gradient mechanism of plasma stratification, J. Geophys. Res., 103(A5), 9317-9332, 1998.

203. Antonova, E.E., and N.Yu. Ganyshkina, Auroral bulge formation as the result ofisoline mapping of magnetic flux tube volume, Adv. Space Res., 23(10), 16671670,1999.

204. Antonova, E.E., and I.L. Ovchinnikov, Magnetostatically equilibrated plasma sheet with developed medium scale turbulence: Structure and implications for substorm dynamics, J. Geophys. Res., 104(A8), 17289-17297,1999a.

205. Antonova, E.E., and I.L. Ovchinnikov, Quasi-three dimensional modeling of theplasma sheet including turbulence on medium scales, Adv. Space Res., 24(1), 121-124, 1999b.

206. Antonova, E.E., M.V. Stepanova, E.A. Vikhreva, I.L. Ovchinnikov, and M.V.

207. Teltsov, Generation of unmagnetized motion of plasma sheet electrons and its possible causes, J. Geophys. Res., 104(A9), 19941-19953, 1999a.

208. Antonova, E.E., I.L. Ovchinnikov, E.A. Vikhreva, and M.V. Stepanova, Chaotization of particle motion in regular inhomogeneous electric fields, Adv. Space Res., 23(10), 1731-1734, 1999b.

209. Antonova, E.E., I.L. Ovchinnikov, E.A. Vikhreva, M.V. Teltsov, and M.V.

210. Stepanova, Plasma sheet electron temperature distribution and particle dynamics, Adv. Space Res., 23(10), 1757-1760,1999c.

211. Antonova, E.E., O. Luizar, J.M. Bosqued, R.A. Kovrazhkin, and M.V. Stepanova, Experimental test of a hot stratification theory for inverted-V events using Aureol-3 observations, Adv. Space Res., 23(10), 1675-1678, 1999d.

212. Antonova, E.E., V.F. Bashkirov, and N.Yu. Ganyshkina, Quite time plasma pressure distribution in the Earth's magnetospheric trap calculated on the basis of the existing models of trapped radiation, Radiation measurements, 30, 523-527, 1999f.

213. Antonova, E.E., Plasma pressure distribution in the inner magnetosphere and the applicability of Dessler-Parker-Scopke relation to storm time magnetic disturbance description, Adv. Space Res., 25(12), 2357-2360, 2000a.

214. Antonova, E.E., Large-scale magnetospheric turbulence and the topology of magnetospheric currents, Adv. Space Res., 25(7/8), 1567-1570, 2000b.

215. Antonova, E.E., Magnetospheric plasma pressure gradients and substorm onset, Proc. 5th International Conference on Substorms, St. Petersburg, Russia, 16-20 May 2000 (ESA SP-443, July 2000), 271-274, 2000d.

216. Antonova, E.E., and N.Yu. Ganushkina, Inner magnetospheric currents and their role in the magnetosphere dynamics, Phys. Chem. Earth(C), 25(1-2), 23-26, 2000.

217. Antonova, E.E., and I.L. Ovchinnikov, Medium scale magnetospheric turbulence and quasi three-dimensional plasma sheet modeling, Phys. Chem. Earth(C), 25(1-2), 35-38, 2000a.

218. Antonova, E.E., N.Yu. Ganushkina, and V.F. Bashkirov, Quite time distribution of plasma pressure in the inner Earth's magnetosphere, Adv. Space Res., 25(12), 2361-2364, 2000c.

219. Antonova, E.E., and I.L. Ovchinnikov, The model of turbulent plasma sheet during IMF Bz>0, Adv. Space Res., 28(12), 1747-1752, 2001.

220. Antonova, E.E., and I.L. Ovchinnikov, Reconnection in the conditions of developed turbulence, Adv. Space Res., 29(7), 1063-1068, 2002.

221. Antonova, E. E., Magnetostatic equilibrium and turbulent transport in Earth'smagnetosphere: A review of experimental observation data and theoretical approach, International Journal ofGeom. and Aeronomy, 3(2), 117-130, 2002a.

222. Antonova, E.E., Storm-substorm relations and high latitude currents, Adv. Space Res., 30(10), 2219-2224, 2002b.

223. Antonova, E.E., The results of INTERBALL/Tail observations, theinnermagnetosphere substorm onset and particle acceleration, Adv. Space Res., 30(7), 1671-1676, 2002c.

224. Antonova, E.E., E.Yu. Budnik, V.N. Lutsenko, and N.F. Pissarenko, Interball/Tail observations of high latitude pressure distribution, Adv. Space Res., 30(10), 2289-2293, 2002b.

225. Antonova, E.E., and I.L. Ovchinnikov, Magnetotail turbulence and the

226. MATRESHKA" model of field-aligned currents, Auroral Phenomena and Solar-Terrestrial Relations, Proceedings of the Conference in Memory of Yuri Galperin, Moscow, Russia, 3-7 February 2003, 104-120, 2003.

227. Antonova, E.E., Investigation of the hot plasma pressure gradients and theconfiguration of magnetospheric currents from INTERBALL, Adv. Space Res., 31(5), 1157-1166, 2003.

228. Antonova, E.E., EYu. Budnik, I.P Kirpichev, V.N. Lutsenko, and N.F. Pissarenko, Magnetospheric plasma pressure and space weather, Adv. Space Res., 31(4), 1093-1098, 2003a.

229. Antonova, E.E., Magnetostatic equilibrium and current systems in the Earth's magnetosphere. Adv. Space Res., 33, 752-760, 2004.

230. Antonova, E. E., I. P. Kirpichev, M. V. Stepanova, Magnetosphere-ionosphereinteractions and the formation of the magnetospheric plasma pressure profile,

231. Substorms-7, Proceedings of the 7 th International Conference on Substorms, Levi, Finland, February 2004, Helsinki, 73-80, 2004.

232. Armstrong, J.C,. and A.J. Zmuda, Three-axis magnetic measurements and fieldaligned currents in the auroral region: Initial results, J. Geophys. Res., 78(28), 6802-6807, 1973.

233. Arnoldy, R.L., Auroral particle precipitation and Birkeland currents, Rev. Geophys. Space Phys., 12(2), 217-231, 1974.

234. Ashour-Abdalla, M., H. Okuda, and C.Z.Cheng, Acceleration of heavy ions on auroral field lines, Geophys. Res. Lett., 8(7), 795-798, 1981.

235. Ashour-Abdalla, M., and H. Okuda, Turbulent heating of heavy ions on auroral field lines, J. Geophys. Res., 89(A4), 2235-2250, 1984.

236. Ashour-Abdalla, M., J. Berchem, J. Blichner, and L.M. Zelenyi, Chaotic scattering and acceleration of ions in the Earth's magnetosphere, Geophys. Res. Lett., 17(13), 2317-2320, 1990.

237. Ashour-Abdalla, M., J. Berchem, J. Biichner, and L.M. Zelenyi, Large and small scale structures in the plasma sheet: A signature of chaotic motion and resonance effects, Geophys. Res. Lett., 18(8), 1603-1606, 1991.

238. Ashour-Abdalla, M., L.M. Zelenyi, V. Perroomian., and R.L. Richard, Consequences of magnetotail ion dynamics, J. Geophys. Res., 99(A8), 14891-14916, 1994.

239. Ashour-Abdalla, M., L.M. Zelenyi, V. Perroomian, R.L. Richard, and J.M. Bosqued, The mosaic structure of plasma bulk flows in the Earth's magnetotail, J. Geophys. Res., 100(A10), 19191-19209, 1995.

240. Ashour-Abdalla, M., L.A. Frank, W.R. Paterson, V. Perroomian, and L.M. Zelenyi, Proton velocity distribution in the magnetotail: Theory and observations, J. Geophys. Res., 101(A12), 2587-2598, 1996.

241. Atkinson, G., Auroral arcs: Result of the interaction of a dynamic magnetosphere with the ionosphere, J. Geophys. Res., 75(25), 4746-4755, 1970.

242. Axford, W.C., and C.O. Hines, A unifying theory of high latitude geophysicalphenomena and geomagnetic storms, Can. J. Phys., 39(10), 1433-1464, 1961.

243. Bak P., C. Tang, and K. Wiesenfeld, Self-organized criticality: an explanation of 1/f noise, Phys. Rev. Lett., 59(4), 381-384, 1987.

244. Bak, P., C. Tang, and K. Wiesenfeld, Self-organized criticality, Phys. Rev. A, 38(1), 364-374, 1988.

245. Baker, J., and R.L. McPherron, Extreme energetic particle decrease near geostationary orbit: a manifestation of current diversion within the inner plasma sheet, J. Geophys. Res, 95(A5), 6591-6599, 1990.

246. Baker, D.N., T.J. Pulkkinen, V. Angelopoulos, W. Baumjohann, R.L. Mcpherron, Neutral line model of substorm: Past results and present view, J. Geophys. Res., 101(A6) 12975-13010, 1996.

247. Balikhin, A. M„ S. Schwartz, S. N. Walker, H. St. C. K. Alleyne, M. Dunlop, and H. Liihr, Dual-spacecraft observations of standing waves in the magnetosheath, J. Geophys. Res., 106(A11), 25395-25408, 2001.

248. Bashkirov, V.F., A.S. Kovtyukh and M.I. Panasyuk , Numerical simulation of the proton pitch angle distributions in the Earth's radiation belts, preprint INP MSU 94-5/327,1994.

249. Bashkirov, V.F., A.S. Kovtukh, and M.I. Panasyuk, Influence of the charge exchange and coulomb collisions on pitch angle distribution form in the Earth's radiation belts, Adv. Space Res., 17(1), 25-28, 1996.

250. Basu, S., S. Basu, E. MacKenzie, W.R. Coley, W.B. Hanson, and C.S. Lin, F-region electron density irregularity spectra near auroral acceleration and shear region, J. Geophys. Res., 89(A7), 5554-5564, 1984.

251. Batchelor, G.K., Computation of the energy spectra in homogeneous two-dimensional turbulence, Phys. Fluids Suppl. II, 12(2), 233-239, 1969.

252. Baumjohann, W., and G. Puscmann, Determination of the polytropic index in the plasma sheet, Geophys. Res. Lett, 16(4), 295-298, 1989.

253. Baumjohann, W., G. Puscmann, and C.A. Cattell, Average plasma properties in the central plasma sheet, J. Geophys. Res., 94(A6), 6597-6606, 1989.

254. Baumjohann, W., G. Puscmann, and H. Liihr, Pressure balance between lobe and plasma sheet, Geophys. Res. Lett., 17(1), 45-48, 1990.

255. Baumjohann, W., The near-Earth plasma sheet, an AMPTE/IRM perspective, Space Sci. Rev., 64(1/2), 141-164,1993.

256. Baumjohann, W., G.R. Haerendel, R.A. Treumann, T.M. Bauer, J. Rustenbach, E.

257. Georgescu, U. Auster, K.H. Fornacon, K.-H. Glassmeier, H. Luhr, J. Buchner, B. Nikutowski, A. Balogh, and S.W.H. Cowley, First ELF wave measurements with the EQUATOR-S magnetometer, Adv. Space Res., 24(1), 77-80, 1999.

258. Baumjohann, W., Fast flows, braking, and depolarization, Proc. Firth International Conference on Substorms, St. Peterburg, Russia, 16-20 May 2000, 363-366, 2000.

259. Behannon, K., Mapping the Earth's bow shock and magnetic tail by Explorer 33, J. Geophys. Res., 73(3), 907-930, 1968.

260. Benettin, G., L. Galgani, and J.-M. Strelcyn, Kolmogorov entropy and numerical experiments, Physical Review A., 14(6), 2338-2345, 1976.

261. Benson, R.F., and W. Calvert, ISIS 1 observations at the source of auroral kilometric radiation, Geophys. Res. Lett., 6(1), 47-50, 1979.

262. Benson, R.F., W. Calvert, and D.M. Klumpar, Simultaneous wave and particleobservations in the auroral kilometric radiation source region, Geophys. Res. Lett, 7(11),959-961,1980.

263. Berkey, F.T., L.L. Cogger, S. Ismail, and Y. Kamide, Evidence for a correlation between Sun-aligned arcs and the interplanetary magnetic field direction, Geophys. Res. Lett., 3(1), 145-147, 1976.

264. Bespalov, P.A., and V.G.Mizonova, Charged particle acceleration by electrostaticturbulent structures in regions with field-aligned electric current in the auroral magnetosphere, Phys. Chem. Earth, 26(1-3), 113-119, 2001.

265. Birkeland, K. On the cause of magnetic storms and the origin of terrestrial magnetism, The Norwegian Aurora Polaris Expedition 1902-1903, Vol. 1, Section 1, Aschhoug, Oslo, 1908.

266. Bira, J., and K. Schindler, Self-consistent theory of three-dimensional convection in the geomagnetic tail, J. Geophys. Res., 88(A9), 6969-6980, 1983.

267. Birn, J,, K. Schindler, L. Janicke, and M. Hesse, Magnetotail dynamics under isobaric constraints, J. Geophys. Res., 9(A8), 14863-14875, 1994.

268. Birn, J., M. Hess, and K. Schindler, MHD simulations of magnetotail dynamics, J. Geophys. Res., 101(A6), 12939-12954, 1996.

269. Birn, J.M, M.F. Thomsen, J.E. Borovsky, G.D. Reeves, D.J. McComas, and R.D. Bellian, Characteristic plasma properties during dispersionless substorm injections at geosynchronous orbit, J. Geophys. Res., 102(A2), 2309-2324, 1997a.

270. Birn, J.M, M.F. Thomsen, J.E. Borovsky, G.D. Reeves, D.J. McComas, R.D. Bellian, and M. Hess, Substorm injections: Geosynchronous observations of test particle orbits in three-dimensional dynamic MHD fields, J. Geophys. Res., 102(A2), 2325-2341, 1997b.

271. Birn, J., M. Hess, Substorm effects in MHD and test particle simulations ofmagnetotail dynamics, in Substorm-4, edited by S. Kokubun and Y. Kamide, 159-164, Terra Sci., Tokyo, 1998a.

272. Birn, J., M. Hesse, and K. Schindler, Formation of thin current sheets in space plasma, J. Geophys. Res., 103(A4), 6843-6853, 1998b.

273. Blecki, J., K. Kossacki, S. I. Klimov, M. N. Nozdrachev, A. N. Omelchenko, S. P.

274. Savin, and A. Yu. Sokolov, ELF/ULF plasma waves observed on Prognoz-8 near the Earth magnetopause, Artificial Satellites, Space Physics, 22(4), 5-16, 1987.

275. Blanc, M., D. Alcayde, J. D. Kelley, Magnetospheric convection effects at midlatitudes. 2. A coordinated Chatanika/Saint-Santin study of the April 10-14 1978 magnetic storm, J. Geophys. Res., 88(A1), 224-234, 1983.

276. Blanc, M., and G. Caudal, The spatial distribution of magnetospheric convectionelectric fields at ionospheric altitudes: a review.2. Theories, Annal. Geophys., 3(1), 27-42,1985.

277. Blecki, J., K. Kossacki, S. I. Klimov, M. N. Nozdrachev, A. N. Omelchenko, S. P.

278. Savin, and A. Yu. Sokolov, ELF/ULF plasma waves observed on Prognoz-8 near the Earth magnetopause, Artificial Satellites, Space Physics, 22(4), 5-16, 1987.

279. Block, L.P., Potential double layers in the ionosphere, Cosmic Electrodynamics, 3(3), 352-376, 1972.

280. Bonnell, J., P. Kintner, J.-E. Wahlund, and J.A. Holter, Modulated Langmuir waves: Observations from Frejia and SCIFER, J. Geophys. Res., 102(A2), 1723317240, 1997.

281. Borovsky, J.E., G. Joyce, Numerically simulated two-dimensional auroral double layers, J. Geophys. Res., 88(A4), 3116-3126, 1983.

282. Borovsky, J.E., The production of ion conics by oblique double layers,./. Geophys. Res., 89(A4), 2251-2266, 1984.

283. Borovsky, J.E., and G. Joyce, The direct production of ion conics by plasma double layers, in Ion Acceleration in the Magnetosphere and the Ionosphere, Geophys. Monogr. Ser., v. 38, edited by T.Chang, AGU, Washington, D.C., 389-398, 1986.

284. Borovsky, J.E., R.C. Elphic, H.O. Funsten, M.F. Thomsen, The Earth's plasma sheet as a laboratory for turbulence in high-(3 MHD, J. Plasma Phys., 57(1), 1-34, 1997a.

285. Borovsky, J.E., M.F. Thomsen, and D. J. McComas, The superdence plasma sheet: Plasmaspheric origin, solar-wind origin, or ionospheroc origin? J. Geophys Res., 102(A10), 22089-22097, 1997b.

286. Borovsky, J.E., M.F. Thomsen, and R.C. Elphic, The driving of the plasma sheet by the solar wind, J. Geophys. Res., 103(A8), 17617-17639, 1998.

287. Borovsky, J.E., and J. Bonnell, The dc electrical coupling of flow vortices and flow channels in the magnetosphere to the resistive ionosphere, J. Geophys. Res., 106(A12), 28976-28994, 2001.

288. Borovsky, J.E., and H.E. Funsten, Role of solar wind turbulence in the coupling of the solar wind to the Earth's magnetosphere, J. Geophys. Res., 107(A6), 1246, doi: 10.1029/2002JA009625, SMP 13, 25 p., 2003a.

289. Borovsky, J.E., and H.E. Funsten, MHD turbulence in the Earth's plasma sheet: Dynamics, dissipation and driving, J. Geophys. Res., 107(A7), 1284, doi: 10.1029/2002JA009601, SMP 9, 37 p., 2003b.

290. Bosqued, J.M., C. Maurel, J.A. Sauvaud, R.A. Kovrazhkin, and Yu.I. Galperin, Observations of auroral electron inverted-V structures by the AUREOL-3 satellite, Planet. Space Sci., 34(3), 255-269, 1986.

291. Bosqued, J.M., J.A. Sauvaud, D. Delcourt, R.A. Kovrazhkin, Presipitation ofsuprathermal ionospheric ions accelerated in the conjugate hemisphere, J. Geophys. Res., 91(A6), 7006, 1986.

292. Bostrôm, R., Mechanism for driving Birkeland currents, Physics of the hot plasma in the magnetosphere, ed. by B. Hultgvist and L. Stenflo, 341-365,1975.

293. Bostrôm, R., G. Gustafsson, B. Holback, G. Holmgren, H. Koskinen, P. Kintner, Characteristics of solitary waves and weak double layers in the magnetospheric plasma, Phys. Rev. Lett., 61(1), 82-85, 1988.

294. Bosqued, J. M., C. Maurel, J. A. Sauvaud, R. A. Kovrazhkin, and Y. I. Galperin,

295. Observations of auroral electric inverted-V structures by the Aureol-3 satellite, Planet. Space Sci., 34(3), 255-269, 1986.

296. Bounds, S.R., R.F. Pfaff, S.F. Knowlton, F.S. Mozer, M.A. Temerin, and C.A.

297. Kletzing, Solitary potential structures associated with ion and electron beams near 1 Re altitude, J. Geophys. Res., 104(A12), 28709-28717, 1999.

298. Branover, H., A. Eidelman, E. Golbraikh, and S. Moiseev, Turbulence and structures, Academic Press, 1999, 270 p.

299. Brittnacher, M., K.B. Quest, and H. Karimabadi, On the energy principle and ion tearing in the magnetotail, Geophys. Res. Lett., 21(15), 1591-1594, 1994.

300. Brittnacher, M., M. Fillingim, G. Parks, G. Germany, and J. Spann, Polar cap area and boundary motion during substorms, J. Geophys. Res., 104(A6), 12251-12262, 1999.

301. Bujarbarua, S., K.S. Goswami, Weak ion acoustic double layers and solitary waves on the auroral field lines, J. Geophys. Res., 90(A8), 7611-7614, 1985.

302. Burch, J.L., W. Lennartsson, W.B. Hanson, R.A. Heelis, J.H. Hoffman, and R.A. Hoffman, Properties of spikelet shear flow reversals observed in the auroral plasma by Atmoshere Explorer C, J. Geophys. Res., 81(A8), 3886-3896, 1976.

303. Burch, J.L., Simultaneous plasma observatios with DE-1 and DE-2, Adv. Space Res., 8(9-10), 353-362, 1988.

304. Burke, W.J., M.C. Kelly, R.C. Sagalyn, M. Smiddy, S.T Lai, Polar cap electric field structures with a northward interplanetary magnetic field, Geophys. Res. Lett.,6{ 1), 21-24, 1979.

305. Burke, W. J., D. A. Hardy, F. J. Rich, M. C. Kelley, M. Smiddy, B. Shuman, R. C. Sagalyn, R. P. Vancour, P. J. L. Widman, and S. T. Lai, Electrodynamic structure of the late evening sector of the auroral zone, J. Geophys. Res., 84(A3), 1179-1193, 1980a.

306. Burke, W. J., M. S. Gussenhoven, M. C. Kelley, D. A. Hardy, and F. J. Rich, Electric and magnetic field characteristics of discrete arcs in the polar cap, J. Geophys. Res., 87(A4), 2431-2443, 1980b.

307. Burlaga, L.F., and L.W. Klein, Fractal structure of the interplanetary magnetic field, J. Geophys. Res., 91(A1), 347-358, 1986.

308. Burlaga, L.F., Multifractal structure of the magnetic field and plasma in recurrent streams at 1 AU, Geophys. Res. Lett., 18(8), 1651-1654, 1991a.

309. Burlaga, L. F., Intermittent turbulence in the solar wind, J. Geophys. Res., 96(A4), 5847-5851, 1991b.

310. Burlaga, L.F., Multifractal structure of the magnetic field and plasma in recurrent streams at 1 AU, J. Geophys. Res., 97(A4), 4283-4293, 1992.

311. Burlaga, L.F., Intermittent turbulence in large-scale velocity fluctuations at 1 AU near solar maximum, J. Geophys.Res.,98(A10), 17467-17473, 1993.

312. Btichner, J.,and L.M. Zelenyi, Regular and chaotic charged particle motion inmagnetotaillike field reversals. 1. Basic theory of trapped motion, J. Geophys. Res., 94(A9), 11821-11842, 1989.

313. Bythrow, P.F., T.A. Potemra, and R.A. Hoffman, Observations of field-aligned currents, particles and plasma drifts in the polar cusps near solstice, J. Geophys. Res., 87(A7), 5131-5139, 1982.

314. Bythrow, P.F., and T.A. Potemra, The relationship of total Birkeland currents to the merging electric field, Geophys. Res. Lett., 10(7), 573-576, 1983.

315. Caan, M.N., M.C. McPherron, and R.L. Russell, Characteristics of the association between the IMF and substorms, J. Geophys. Res., 82(29), 4837-4842, 1977.

316. Cahill, L.J., Inflation of the inner magnetosphere during a magnetic storm, J. Geophys. Res., 71(19), 4505-4519, 1966.

317. Calvert, W„ The auroral plasma cavity, Geophys. Res. Lett., 8(8), 991-921, 1981.

318. Carlqvist, P., On the formation of double layers in plasma, Cosmic Electrodynamics, 3(3), 377-388, 1972.

319. Carlqvist, P., On the physics of relativistic double layers, Astrophysics and Space Science, 87(1/2), 21-39, 1982.

320. Carlqvist, P., Multicomponent double layers and selective acceleration of charged particles, J. Geophys. Res., 100(A1), 205-212, 1995.

321. Carlson, C.W., R.F. Pfaff, and J.G. Watzin, The Fast Auroral Snapshot (FAST) mission, Geophys.Res. Lett.,25(12), 2013-2016, 1998a.

322. Casartelli, M., E. Diana, L. Galgani, and A. Scotti, Numerical computations on a stochastic parameter related to Kolmogorov entropy, Phys. Rev. A., 13(5), 1921-1925, 1976.

323. Cattell, C.A., R.L. Lysak, R.B. Torbert, and F.S. Mozer, Observations of differences between regions of current flowing into and out of the ionosphere, Geophys. Res. Lett., 6(7), 621-624, 1979.

324. Cattell, C.A., and F.S. Mozer, Neutral sheet electric fields from ISEE-1, Geophys. Res. Lett., 9(9), 1041-1044, 1982.

325. Carovillano, R.L., and G.L. Siscoe, Energy and momentum theorem inmagnetospheric processes, Rev. of Geophys. Space Phys., 11(2), 289-353, 1973.

326. Chang, Т., and B.Coppy, Lower hybrid acceleration and ion evolution in the supraauroral region, Geophys. Res. Lett., 8(12), 1253-1256, 1981.

327. Chang, Т., G.B. Crew, N. Hershkowitz, J.A. Jasperse, J.M. Retterer, and J.D.

328. Winningham, Transverse acceleration of oxygen ions by electromagnetic ion cyclotron resonance with broad band left-hand polarized waves, Geophys. Res. Lett, 13(7), 636-639, 1986.

329. Chang, Т., and G.B. Crew, Ion conics and counterstreaming electrons generated by lower hybrid waves in the Earth's magnetosphere, IEEE Transactions on plasma science, 17(2), 186-195, 1989.

330. Chapman, S.C., N.W. Watkins, and G. Rowlands, Signatures of dual scaling regimes in a simple avalanche model for magnetospheric activity, J. Atmosp. Solar-Terr. Physics, 63(9), 1361-1370, 2001.

331. Chamberlain, J.W., Physics of the aurora and airflow, Academic press, New York and London, 1961, 777 p. (русский перевод: Чемберлен Дж. Физика полярных сияний и излучения атмосферы, М. Мир., 1963).

332. Chappell, C.R., T.E. Moore, J.H. Waite, The ionosphere as a fully adequate source of plasma for the Earth's magnetosphere, J. Geophys. Res., 92(A6), 5896-5910, 1987.

333. Chen, J., and P. J. Palmadesso, Chaos and nonlinear dynamics of single-particle orbits in a magnetotaillike magnetic field, J. Geophys. Res., 91(A2), 1499-1508, 1986.

334. Chen, M.W., M. Schulz, L.R. Lyons, and D.J. Gorney, Ion radial diffusion in an electrostatic impulse model for stormtime ring current formation, Geophys. Res. Lett., 19(6), 621-624, 1992.

335. Chen, M.W., M. Schulz, L.R. Lyons, and D.J. Gorney, Storm time transport of ring current and radiation belt ions, J. Geophys. Res., 98(A3), 3835-3843, 1993.

336. Chen, M.W., M. Schulz, and L.R. Lyons, Simulations of phase space distributions of stormtime proton ring current, J. Geophys. Res., 99(A4), 5745-5759, 1994.

337. Chen, M.W., M. Schulz, and L.R. Lyons, Modeling of ring current formation and decay: A review, Magnetic storms, Geophysical Monograph 98, 173-186, 1997.

338. Chiu, Y.T., and M. Schulz, Self consistent particle and parallel electric fielddistributions in the magnetosphere-ionosphere auroral region, J. Geophys. Res., 83(A2), 629-642, 1978.

339. Christon, S.P., L.A. Frank, C.Y. Huang, D.C. Mitchell, D.J. Williams, Spatialcharacteristics of plasma sheet ion and electron population during disturbed geomagnetic conditions, J. Geophys. Res., 96(A1), 1-22, 1991.

340. Clauer, C.R., and A.J. Ridley, Ionospheric observations of magnetospheric lowlatitude boundary layer waves on August 4, 1991, J. Geophys. Res., 100(A11), 21873-21884, 1995.

341. Clauer, C.R., and V.G. Petrov, A statistical investigation of traveling convection vortices observed by the west coast Greenland magnetometer chain, J. Geophys. Res., 107(A7), 10.1029/2001JA000228, 2002.

342. Coakley, P., and N. Hershkovich, Laboratory double layers, Phys. Fluids, 22(6), 1171-1181, 1979.

343. Cole, K.D., and O.A. Pokhotelov, Cyclotron solitons -source of Earth's kilometric radiation, Plasma Physics, 22(6), 595-608, 1980.

344. Coleman, P.J., Jr. and R.I. McPherron, Fluctuations in the distant geomagnetic field during substorms: ATS 1, In: Particles and Fields in the Magnetosphere, ed. B.M. McCormac, p. 170, D. Reidel, Dordrecht, Netherlands, 1970.

345. Collin, H.L., R.D. Sharp, E.G. Shelley, and R.G. Johnson, Some generalcharacteristics of upflowing ion beams over the auroral zone and their relationship to auroral electrons, J. Geophys. Res., 86(A8), 6820-6826, 1981.

346. Collin, H.L., R.D. Sharp, and E.G. Shelley, The magnitude and composition of the outflow of energetic ions from the ionosphere, J. Geophys. Res., 89(A4), 2185-2194, 1984.

347. Consolini, G., Sandpile cellular automata and magnetospheric dynamics. In Aiello, et al. (Eds), Proceedings of the International School on Physics in the Year 2000, Vol. 58, SIF, Bologna, Italy, 1997.

348. Consolini, G., and P. De Michelis, A revised forest-fire cellular automation for thenonlinear dynamics of the Earth's magnetotail, J. Atmosp. Solar-Terr. Physics, 63(9), 1371-1377, 2001.

349. Coronity, F.V., and R.I. Kennell, Changes of magnetospheric configuration during the substorm growth phase, J. Geophys. Res., 77(19), 3361-3370, 1972.

350. C:son Brand, P., S. Ohtani, D.G. Mitchell, R. Demajistre, and E.C. Roelof, ENA observations of a global substorm growtphase dropout in the nightside magnetosphere, Geophys. Res. Lett., 29(20), 23"I-21"3, doi: 10.1029/2002GLO15057, 2002b.

351. Cowley, S.W.H., Magnetospheric asymmetries associated with the Y-component of the IMF, Planet. Space ScL, 29(1), 79-96, 1981.

352. Craven, J.D., and L.A. Frank, Latitudinal motions of the aurora during substorms, J. Geophys. Res., 92(A5), 4565-4573, 1987.

353. Croley, D.R., P.F. Mizera, and J.F. Fennell, Signature of parallel electric field in ion and electron distribution functions in velocity space, J. Geophys. Res., 83(A6), 2701-2705, 1978.

354. Crooker, N.U., G.L. Siscoe, C.T. Russell, and E.J. Smith, Factors controlling degree of correlation between ISEE 1 and ISEE 3 interplanetary magnetic field measurements, J. Geophys. Res., 87(A4), 2224-2230, 1982.

355. Cummings, W.D., and A.J. Dessler, Field-aligned currents in the magnetosphere, J. Geophys. Res., 72(3), 1007-1013, 1967.

356. Cumnock, J.A., R.A. Heelis, M.R. Hairston, and P.T. Newell, High-latitudeionospheric convection pattern during steady nortward interplanetary magnetic field, J. Geophys. Res., 100(A8), 14537-14555, 1995.

357. Cumnock, J.A., J.R. Sharber, R.A. Heelis, M.R. Hairstone, and J.D. Craven, Evolution of the global aurora during positive IMF Bz and varying By conditions, J. Geophys. Res., 102(A8), 17489-17497, 1997.

358. Cumnock, J.A., J.R. Sharber, R.A. Heelis, L.G. Blomberg, G.A. Germany, J.F. Span, and W.R. Coley, Interplanetary magnetic field control of theta aurora development, J. Geophys. Res., 107(A7), 10.1029/2001JA009126, SIA 41-4" I0, 2002.

359. Curtis, S.A., W.R. Hoegy, L.H. Brace, N.C. Maynard, and M. Sugiura, DE-2 cusp observations: Role of plasma instabilities in topside ionospheric heating and density fluctuations, Geophys. Res. Lett., 9(9), 997-1000, 1982.

360. Daglis, I.A., and W.I. Axford, Fast ionospheric response to enhanced activity in geospace: Ion feeling of the inner magnetotail, J. Geophys. Res., 101(A3), 5047-5065, 1996.

361. Daglis, I.A., The role of magnetosphere-ionosphere coupling in magnetic storm dynamics. Magnetic storms, Geophysical Monograph 98, 107-115, 1997.

362. DeForest, S.E., and C.E. Mcllwain, Plasma clouds in the magnetosphere, J. Geophys. Res., 76(16), 3587-3611, 1971.

363. De la Beaujardiere, O., D. Alcayde, J. Fontanary, and C. Leger, Seasonal dependence of high latitude electric fields, J. Geophys. Res., 96(A4), 5723-5735, 1991.

364. De la Beaujardiere, O. J., J. Waterman, P. T. Newell, and F. J. Rich, Relationshipbetween Birkeland current regions, particle precipitation, and electric fields, J. Geophys. Res., 98(A5), 7711-7720, 1993.

365. DeMichelis, P., I.A. Daglis, and G. Consolini, Average terrestrial ring current derived from AMPTE/CCE-CHEM measurements, J. Geophys. Res., 102(A7), 1410314111, 1997.

366. DeMichelis, P., I.A. Daglis, and G. Consolini, An average image of proton plasma pressure and of current systems in the equatorial plane derived from AMPTE/CCE-CHEM measurements, J. Geophys. Res., 104(A12), 2861528624, 1999.

367. Denton, R.E., S.P. Gary, B.J. Anderson, S.A. Fuselier, and M.K. Hudson, Low frequency magnetic fluctuation spectra in the magnetosheath and plasma depletion layer, J. Geophys. Res., 100(A4), 5665-5679, 1995.

368. Dessler, A. J., and E. N. Parker, Hydromagnetic theory of geomagnetic storms, J. Geophys. Res., 64(12), 2239-1152, 1959.

369. Dovner, P.O., A.I. Eriksson, R. Bostrom, B. Holback, B. Weldemark, L. Eliasson, and M.H. Biehm, The occurrence of lower hybrid cavities in the upper ionosphere, Geophys. Res. Lett., 24(5), 619-622, 1997.

370. Drakou, E., B.U.O.Sonnerup, and W. Lotlco, Self-consistent steady state model of the low-latitude boundary layer, J. Geophys. Res., 99(A2), 2351-2364, 1994.

371. Dubyagin, S.V., V.A. Sergeev, C.W. Carlson, S.R. Marple, T.I. Pullckinen, and A.G. Yahnin, Evidence of near-Earth breakup location, Geophys. Res. Lett., 30(6), 1282, doi: 10.1029/2002GL016569, 2003.

372. Dungey, J.W., Interplanetary magnetic field and auroral zone, Phys. Rev. Lett., 6(1), 47-49, 1961.

373. Dusenbery, P.B., and R.L. Lyons, Generation of ion conic distributions by upgoing ionospheric electrons, J. Geophys. Res., 86(A9), 7617-7638, 1981.

374. Dusenberry, P.B., and L.R. Lyons, General concepts on the generation of the auroral kilometric radiation, J. Geophys. Res., 87(A6), 4476-4488, 1982.

375. Eastman, T.E., E.W. Hones, S.J. Bame, and J.R. Asbrige, The magnetospheric boundary layer: site of plasma, momentum and energy transfer from the magnetosheath into the magnetosphere, Geophys. Res. Lett., 3(11), 685-688, 1976.

376. Eliasson, L„ M. Andre, R. Lundin, R. Pottelette, G. Marklund, and G. Holmgren, Observations of electron conics by the Viking satellite, J. Geophys. Res., 101(A6), 13225-13238, 1996.

377. Electromagnetics of substorm onsets in the near-geosynchronous plasma sheet, J. Geophys. Res., 105(A11), 25265-25290, 2000b.

378. Evans, D.S., The observations of near monoenergetic flux of auroral electrons, J. Geophys. Res., 73(7), 2315-2323, 1968.

379. Evans, D. S., Precipitating electron fluxes formed by a magnetic field-aligned potential difference, J. Geophys. Res., 79(19), 2853-2863, 1974.

380. Evans, J.V., J.M. Holt, W.L. Oliver, and R.H. Wand, Millstone Hill incoherent scatter observations of auroral convection over 60° < A < 75°. 2. Initial results, J. Geophys. Res., 85(A1), 41-54, 1980.

381. Fairfield, D. H., The average magnetic field configuration of the outer magnetosphere, J. Geophys. Res., 73(23), 7329-7338, 1968.

382. Fairfield, D. H., Magnetic field signatures of substorms on high latitude field lines in the nighttime magnetosphere, J. Geophys. Res., 78(10), 1553-1562, 1973.

383. Fairfield, D.H., and G.D. Mead, Magnetospheric mapping with quantitative geomagnetic field models, J. Geophys. Res., 80(4), 535-548, 1975.

384. Fairfield, D.H., The magnetic field of the equatorial magnetotail from 10 to 40 Re, J. Geophys. Res., 91(A4), 4238-4244, 1986.

385. Fairfield, D.H., Solar wind control of the distant magnetotail: ISEE 3 results, J. Geophys. Res., 98(A12), 21265-21276, 1993.

386. Fairfield, D.H., E.W. Hones, and C.-I. Meng, Multiple crossings of a very thin current sheet in the Earth's magnetotail, J. Geophys. Res., 86(13), 11189-11200, 1981.

387. Farrugia, C.J., F.T. Gratton, J. Contin, C.C. Cocheci, R.L. Arnoldy, K.W. Ogilvie,

388. Feldstein, Ya. I., and Yu. I. Galperin, The auroral luminosity structure in the high-latitude upper atmosphere: its dynamics and relationship to the large-scale structure of the Earth's magnetosphere, Reviews of Geophysics, 23(3), 217275,1985.

389. Feldstein, Ya. I., and A. E. Levitin, Solar wind control of electric field and currents in the high-latitude ionosphere, J. Geomag. Geoelectr., 38, 1143-1186, 1986.

390. Feldstein, Ya. I., Modelling of the magnetic field of magnetospheric ring current as a function of interplanetary medium parameters, Space Sci. Rev., 59(1/2), 83166,1992.

391. Feldstein, Y.I., P.T. Newell, I. Sandahl, J. Woch, S.V. Leontjev, and V.G. Vorobjev, Structure of auroral precipitation during a theta aurora from multisatellite observations, J. Geophys. Res., 100(A9), 17429-17442, 1995.

392. Foster, J.C., J. R. Douplic, and G. S. Stiles, Large scale patterns of auroral ionospheric convection observed with the Chatanica radar, J. Geophys. Res., 86(A13), 11357-11371, 1981a.

393. Foster, J.C., J. R. Douplic, and G. S. Stiles, Ionospheric convection and currents in the midnight sector on November 8, 1979, J. Geophys. Res., 86(A4), 2143-2148, 1981b.

394. Foster, J.C., J. R. Douplic, and G. S. Stiles, Large scale patterns of auroral ionospheric convection observed with the Chatanika radar, J. Geophys. Res., 86(A13), 11357-11371, 1981c.

395. Foster, J.C., P. M. Banks, and J. R. Douplic, Electrostatic potentialin the auroral ionosphere derived from Chatanika radar observations, J. Geophys. Res., 87(A9), 7513-7524, 1982.

396. Foster, J.C., An empirical electric field model derived from Chatanika radar data, J. Geophys. Res., 88(A2), 981-987, 1983.

397. Foster, J. C., T. Fuller-Rowell, D.S. Evans, Quantitative pattern of large-scale field-aligned currents in the auroral ionosphere, J. Geophys. Res., 94(A3), 25552564, 1989.

398. Frank, L.A., On the extraterrestrial ring current during geomagnetic storms, J. Geophys. Res., 72(15), 3753-3767, 1967.

399. Frank, L.A., and K.L. Ackerson, Observations of charged particle precipitation into the auroral zone, J. Geophys. Res., 76(16), 3612-3643, 1971.

400. Frank, L.A., K.L. Ackerson, D.M. Yeager, Observations of atomoc oxygen (0+) in the Earth's magnetotail, J. Geophys. Res., 82(1), 129-134, 1977.

401. Frank, L.A., J.D. Craven, J.L. Burch, and J.D. Winningham, Polar view of the Earth's aurora with Dynamic Explorer, Geophys. Res. Lett., 9(9), 1001-1004, 1982.

402. Frank, L.A., J.D. Craven, D.A. Gurnett, S.D. Shawhen., D.R. Weimer, J.L. Burch, J.D. Winningham, C.R. Chappell, J.H. Waite, R.A Heelis, N.C. Maynard, M. Sugiura, W.H. Peterson., E.J. Shelley, The theta aurora, J. Geophys. Res., 91(A3), 3177-3224, 1986.

403. Frank, L.A., and J.B. Sigwarth, Findings conserning the position of substorm onsets with auroral images from the Polar spacecraft, J. Geophys. Res., 105(A6), 12747-12761, 2000.

404. Fridman, M., and J. Lemaire, Relationship between auroral electron fluxes and field-aligned electric potential difference, J. Geophys. Res., 85(A2), 664-670, 1980.

405. Friedel, R.H.W., A. Korth, and G. Kremser, Substorm onsets observed by CRESS: Determination of energetic particles source regions, J. Geophys. Res., 101(A6), 13137-13154, 1996.

406. Fujimoto, M., and T. Terasawa, Anomalous ion mixing within an MHD scale Kelvin-Helmholtz vortex, J. Geophys. Res., 99(A5), 8601-8613,1994.

407. Galperin, Y.I., and Y.I. Feldstein, Auroral luminosity and its relationship tomagnetospheric plasma domains, in Auroral physics edited by C.-I.Meng, M.J.Rycroft, and L.A.Frank, Cambridge Univ. Press, New York, 207-222, 1991.

408. Galperin, Y.I., A.V. Volosevich, and L.M. Zelenyi, Pressure gradient structures in the tail neutral sheet as "Roots of the Arcs" with some effects of stochasticity, Geophys. Res. Lett., 19(21), 2163-2166, 1992.

409. Galperin, Yu.L, and Ya.I. Feldstein, Mapping of the precipitation regions to the plasma sheet, J. Geomag. Geoelectr., 48, 857-875, 1996.

410. Galperin, Yu.I., Multiple scales in auroral plasmas, J. Atmosph. Solar-Terr. Physics, 64(2), 211-229, 2002.

411. Ganguli, G., P. Palmadesso, and Y.C. Lee, A new mechanism for excitation ofelectrostatic ion cyclotron waves and associated perpendicular ion heating, Geophys. Res. Lett., 12(10), 643-646, 1985.

412. Ganushkina, N.Yu., T.I. Pulkkinen, V.A. Segeev, M.V. Kubyshkina, D.N. Baker,

413. N.E. Turner, M. Grande, B. Kellett, J. Fennell, J. Roeder, J.-A. Sauvaud, and T.A. Fritz, Entry of plasma sheet particles into the inner magnetosphere as observed by Polar/CAMMICE , J. Geophys. Res., 105(A11), 25205-2519, 2000.

414. Gdalevich, G.L., V.F. Gubsky, N.I. Izhovkina, and V.D. Ozerov, Observation and theory of topside ionospheric plasma inhomogeneities, J. Atmosp. Solar-Terrestrial Physics, 60(2), 247-252, 1998.

415. Glassmeier, K.-H., and C. Heppner, Traveling magnetospheric convection twinvortices: Another case study, global characteristics, and a model, J. Geophys. Res., 97(A4), 3977-3992, 1992.

416. Gielmetty, A.G., R.G. Johnson, R.D. Sharp, and E.G. Shelley, The latitudinal, diurnal and altitudinal distribution of upflowing energetic ions of ionospheric origin, Geophys. Res. Lett., 5(1), 59-62, 1978.

417. Gielmetti, A.G., R.D. Sharp, E.G. Shelley, and R.G. Johnson, Downward flowing ions and evidence for injection of ionospheric ions into the plasma sheet, J. Geophys. Res., 84(A10), 5781-5792, 1979.

418. Gjerloev, J.W., and R.A . Hoffman, Height-integrated conductivity in auroral substorms, 1. Data, J. Geophys. Res., 105(A1), 215-226, 2000.

419. Gloeckler, G., B. Wilken, W. Stiideman, F.M. Ipavich, D. Hovestadt, D.C. Hamilton, and G. Kremser, First composition measurements of the bulk (1-300 keV/e) of the storm-time ring current with AMPTE/CCE, Geophys. Res.Lett., 12(5), 325-328, 1985.

420. Goertz, C.K., and G. Joyce, Numerical simulation of the plasma double layers, Astrophys. Space Set, 32(1), 165-173, 1975.

421. Goertz, C.K., and R. W. Boswell, Magnetosphere-ionosphere coupling, J. Geophys. Res., 84(12), 7239-7246, 1979.

422. Goertz, C.K., and W. Baumjohann, On the thermodynamics of the plasma sheet, J. Geophys. Res., 96(A12), 20991-20998, 1991.

423. Gorney, D.J., A. Clarke, D. Croley, J. Fennell, J. Luhman, and P. Mizera, The distribution of ion beams and conics below 8000 km, J. Geophys. Res., 86(A1), 83-89, 1981.

424. Gorney, D.J., Y.T. Chiu, and D.R. Croley, Trapping of ion conics by downward parallel electric fields, J. Geophys. Res., 90(5), 4205-4210, 1985.

425. Grabbe, C.I., and T.E. Eastman, Generation of broadband electrostatic noise by ion beam instabibilities in the magnetotail, J. Geophys.Res., 89(A6), 3865-3872, 1984.

426. Grad, H., Some new variational properties of hygromagnetic equilibria, Physics of Fluids, 7(8), 1283-1292, 1964.

427. Greenspan, M.E., Effects of oblique double layers on upgoing ion pitch angle and gyrophase, J. Geophys. Res., 89(A5), 2842-2848, 1984.

428. Greenwald, R.A., K.B. Baker, J.M. Ruohoniemi, J.R. Dudeney, M. Pinnock, N.

429. Mattin, J.M. Leonard, R.P. Lepping, Sinultaneous conjugate observations of dynamic variations in the high-latitude dayside convection due to changes in IMF By, J. Geophys. Res., 95(A6), 8057-8072, 1990.

430. Grigorenko, E.E, A. Fedorov, and L.M. Zelenyi, Statistical study of transient plasma structures in magnetotail lobes and plasma sheet boundary layer: Interball-1 observations, Ann. Geophys., 20(3), 329-340, 2002.

431. Gurevich, A.V., A.L. Krylov, and E.E. Tsedilina, Electric fields in the Earth's magnetosphere and ionosphere, Space Sci. Rev., 19(1), 59-160, 1976.

432. Gurnett, D.A., L.A. Frank, Observed relationships between electric fields and auroral particle precipitation, J. Geophys. Res., 78(1), 145-170, 1973.

433. Gurnett, D.A., and S.I. Akasofu, Electric and magnetic field observations during a substorm on February 24, 1970, J. Geophys. Res., 79(22), 3197-3200, 1974.

434. Gurnett, D.A., and L.A. Frank, A region of intense plasma wave turbulence on auroral field lines, J. Geophys.Res., 82(7), 1031-1050, 1977.

435. Gurnett, D.A., S.D. Shawhan, and R.R. Shaw, Auroral hiss, Z mode radiation, andauroral kilometric radiation in the polar magnetosphere: DE 1 observations, J. Geophys. Res., 88(A1), 329-340, 1983.

436. Gurnett, D.A., R.L. Huff, J.D. Menietty, J.L. Burch, J.D. Winningham, and S.D. Shawhan, Correlated low frequency electric and magnetic noise along the auroral field lines, J. Geophys. Res., 89(A10), 8971-8985, 1984.

437. Gusev, M.G., and O.A. Troshichev, Relation of Sun-aligned arcs to polar capconvection and magnetic disturbances, Planet. Space Sci., 38(1), 1-11, 1990.

438. Gussenhoven, M.S., Extremely high latitude auroras, J. Geophys. Res., 87(A11), 2401-2412, 1982

439. Gustafsson, G., T.A. Potemra, S. Favin, and N.A. Saflekos, Distant magnetic fieldeffects associated with Birkeland currents (made possible by the evaluation of Triad's attitude oscillations), J. Geophys. Res., 86(11), 9219-9223, 1981.

440. Haerendel, G., Disruption, ballooning or auroral avalanche: On the cause ofsubstorms, in Proceedings of the International Conference on Substorms (ICS-1), Kiruna, Sweden, 23- 27 March 1992, Eur. Space Agency Spec. Publ., ESA SP-335, 417- 420, 1992.

441. Hairston, M.R., and R.A. Heelis, Response time of the polar ionospheric convection pattern to changes in the north-south direction of the IMF, Geophys. Res. Lett., 22(5), 631-634, 1995.

442. Hallinan, T.J., and T.N. Davis, Small-scale auroral arc distortions, Planet. Space Sci., 18(12), 1735-1744, 1970.

443. Hallinan, T.J., Spiral theory, J. Geophys.Res., 81(22), 3959-3965, 1976.

444. Hanasz, J., H. de Feraudy, R. Schreiber, G. Parks, M. Brittnacher, M.M. Mogilevsky, and T.V. Romantsova, Widebend bursts of auroral kilometric radiation and their association with UV auroral bulges, J. Geophys. Res., 106(A3), 38593871,2001.

445. Hardy, D.A., M.S. Gussenhoven, R. Raistrick, and W. J. McNeil, Statistical andfunctional representations of the pattern of auroral energy flux, number flux and conductivity, J. Geophys. Res., 92(A11), 12275-12294, 1987.

446. Harel, M„ R.A. Wolf., P.H. Reiff, R.W. Spiro, W.J. Burke, F.I. Rich, M. Smiddy, Quantitative simulation of a magnetospheric substorm 1. Model logic and overview, J. Geophys. Res., 86(A4), 2217-2241, 1981a.

447. Harel, M„ R.A. Wolf, R.W. Spiro, P.H. Reiff, C.K. Chen, W.J. Burke, F.I. Rich, and M. Smiddy , Quantitative simulation of a magnetospheric substorm 2. Comparison with obsevations, J. Geophys.Res., 86(A4), 2242-2260, 1981b.

448. Hasegawa, A., Particle acceleration by MHD surface waves and formation of aurora, J. Geophys. Res., 81(28), 5083-5090,1976.

449. Hasegawa, A., Y. Kodama, and K. Watanabe, Self-organizationin Korteweg-de Vries turbulence, Phys. Rev. Lett., 47(1), 1525-1529, 1981.

450. Hearn, D.J., R.D. Elphinstone, J.S. Murphree, and L.L. Cogger, Geographicasymmetries of the Viking auroral distribution: implications for ionospheric coordinate systems, J. Geophys. Res., 98(A2), 1653-1667, 1993.

451. Heelis, R.A., W. B. Hanson, and J.L. Burch, AE-C observations of electric fields around auroral arcs, in Physics of Auroral Arc Formation, AGU Geophys. Monograph, 25, 154-163, 1981.

452. Heikkila, W.I., Satellite observations of soft particle fluxes in the auroral zone, Nature, 225, 369-370, 1970.

453. Heikkila, W.J., Current sheet crossings in the distant magnetotail, Geophys. Res. Lett., 15(2), 299-302, 1988.

454. Heikkila, W.J., Initial conditions for plasma transfer events, Earth's Low-Latitude Boundary Layer, Geophysical Monograph 133, 157-168, 2003.

455. Heinemann, M., and D.H. Pontius, Representations of currents and magnetic fields in isotropic magnetohydrostatic plasma, J. Geophys. Res., 95(A1), 251-257, 1990.

456. Heinemann, M., Representations of currents and magnetic fields in anisotropic magnetohydrostatic plasma, J. Geophys. Res., 95(A6), 7789-7797, 1990.

457. Heinemann, M., and Pontius D.H., Jr. Representation of currents and magnetic fields in anisotropic magnetohydrostatic plasma. 2. General theory and examples, J. Geophys. Res., 96(A10), 17605-17626, 1991.

458. Heppner, J.P., Electric field variations during substorms: OGO-6 measurements, Planet. Space Sci., 20(9), 1475-1498, 1972a.

459. Heppner, J.P., Electric fields in the magnetosphere. In: Critical problems of magnetospheric physics. - Proc. of COSPAR-IAGA-URSI Symposium, Madrid, pp. 107-123, 1972b.

460. Heppner, J.P., Empirical models of high-latitude electric fields, J. Geophys. Res., 82(7), 1115-1125, 1977.

461. Heppner, J.P., and V. L. Maynard, Empirical high-latitude electric field models, J. Geophys. Res., 92(A5), 4467-4489, 1987.

462. Hershkovich, N., Review of recent laboratory double layer experiments, Space Sci. Rev., 41(%), 351-391, 1985.

463. Hoffman, R. A., M. Sugiura, and N. C. Maynard, Current carriers for the field-aligned current system, Adv. Space Res., 5, 109-126, 1985.

464. Hoffman, R.A., M. Sugiura, N.C. Maynard, R.M. Candey, J.D. Craven, and L.A.

465. Frank, Electrodynamic pattern in the polar region during periods of extreme magnetic quiescence, J. Geophys. Res., 93(A12), 14515-14541, 1988.

466. Holt, J.M., R.H. Wald, J.V. Evans, and W.L. Oliver, Empirical models for the plasma convection at high latitudes from Millstone Hill observations, J. Geophys. Res., 92(1), 203-212, 1987:

467. Holzer, T. E., and T. Sato, Quiet auroral arcs and electrodynamics coupling between the ionosphere and the magnetosphere, 2, J. Geophys. Res., 78(31), 73307339, 1973.

468. Holter, O., C. Alman, A. Roux, S. Perraut, A. Pedersen, H. Pecseli, B. Lybekk, J. Trulsen, A. Korth, and G. Rremser, Characteristics of low frequency oscillations at substorm breakup, J. Geophys. Res., 100(A10), 19109-19119, 1995.

469. Hones, E.W., The magnetotail: Its generation and dissipation, in Physics of Solar Planetary Environments, vol.2, edited by D J. Williams, AGU, Washington, D.C., .558-571, 1976.

470. Hones, E.W., Transient phenomena in the magnetotail and their relation to substorms, Space Sci. Rev., 23(3), 393-410, 1979.

471. Hones, E.W., S. Singer, L.J. Lanzerotti, J.D. Pierson, and T.J. Rosenberg,

472. Magnetospheric substorm of August 25-26, 1967, J. Geophys. Res., 76(13), 2977-3009, 1971.

473. Hones, E.W., J. Birn, S.J. Bame, J.R. Asbridge, G. Paschman, N. Sckopke, and G. Haerandal, Further determination of the characteristics of magnetospheric plasma vortices with ISEE 1 and 2, J. Geophys. Res., 86(A2), 814-820, 1981.

474. Hones, E.W., J. Birn, S.J. Bame, and C.T. Russell, New observations of plasmavortices and insights into their interpretation, Geophys. Res. Lett., 10(8), 674677, 1983.

475. Hones, E.W., Jr. The Earth's magnetotail, Sci. Am., 254(3), 32-39, 1986.

476. Hones, E.W., J.D. Craven, L.A. Frank, D.S. Evans, and P.T. Newell, The horse-collar aurora: A frequent pattern of the aurora in quite times, Geophys. Res. Lett., 16(1), 37-40, 1989.

477. Hones, E.W., M.F. Thomsen, G.D. Reeves, L.A. Weiss, D.J. McComes, and P.T. Newell, Observational determination of magnetic connectivity of the geosynchronous region of the magnetosphere to the auroral oval, J. Geophys. Res., 101(A2), 2629-2640, 1996.

478. Hon, T., K. Maezava, Y. Sato, and T. Mulcai, Average profile of ion flow andconvection electric field in the near-Earth plasma sheet, Geophys. Res. Lett., 27(11),1623-1626,2000.

479. Horton, W., J.Q. Dong, X.N. Su, and T. Tajima, Ion mixing in the plasma sheetboundary layer by drift instabilities, J. Geophys. Res., 98(A8), 13375-13393, 1993.

480. Horton, W., H.V. Wong, and J.W. Van Dam, Substorm trigger conditions, J. Geophys. Res., 104(A10), 22745-22757, 1999.

481. Horwitz, J.L., J.L. Doupnik, P.M. Banks, Chatanika radar observations of thelatitudinal distributions of auroral zone electric fields, conductivities and currents,/. Geophys. Res., 83(A4), 1463-1481, 1978.

482. Horwitz, J.L., Conical distributions of low energy ion fluxes at synchronous orbit, J. Geophys. Res., 85(A5), 2057-2064, 1980.

483. Horwitz, J.L., C.R. Baugner, C.R. Chappell, E.G. Shelley, and D.T. Young, Conical pitch angle distributions of very low-energy ion fluxes observed by ISEE 1, J. Geophys. Res., 87(A4), 2311-2320, 1982.

484. Horwitz, J.L., Velocity filter mechanism for ion bowl distributions (Bimodal conics), J. Geophys. Res., 91(A4), 4513-4523, 1986.

485. Hoshino, M., A. Nishida, T. Yamamoto, and S. Kokubun, Turbulent magnetic field in the distant magnetotail: Bottom-up process of plasmoid formation? Geophys. Res. Lett., 21(24), 2935-2938, 1994.

486. Huang, C.Y., and L.A. Frank, A statistical study of the central plasma sheet.1.plications for substorm models, Geophys. Res. Lett., 13(7), 652-655, 1986.

487. Huang, C.Y., L.A. Frank, W.K. Peterson, D.J. Williams, W. Lennardson, D J. Michell, R.C. Elphic, and S.T. Russell, Filamentary structures in the magnetotail lobes, J. Geophys. Res., 92(A3), 2349-2363, 1987.

488. Huang, C.Y., C.K. Goertz., L.A. Frank, and L.A. Rostoker, Observationaldetermination of the adiabatic index in the quiet time plasma sheet, Geophys. Res. Lett., 16(6), 563-566, 1989a.

489. Huang, C.Y., J.D. Craven., and L.A. Frank, Simultaneous observations of a thetaaurora and associated magnetotail plasmas, J. Geophys. Res., 94(A8), 1013710143, 1989b.

490. Huang, C.Y., and L.A. Frank, A statistical survey of the central plasma sheet, J. Geophys. Res., 99(A1), 83-95, 1994.

491. Hubbard, R.F., and G. Joyce, Simulation of auroral double layers, J. Geophys. Res., 84(A8), 4297-4304, 1979.

492. Hudson, M.K., R.L. Lysak, and F.S. Moser, Magnetic field-aligned potential drop due to electrostatic ion cyclotron turbulence, Geophys. Res. Lett., 5(2), 143-146, 1978.

493. Hudson, M.K., and F.S. Moser, Electrostatic shocks, double layers and anomalous resistivity in the magnetosphere, Geophys. Res. Lett., 5(2), 131-134, 1978.

494. Hudson, M.K., W. Lotko, I. Roth, and E. Witt, Solitary waves and double layers on auroral field lines, J. Geophys. Res., 88(A2), 916-926, 1983.

495. Hultqvist, B., On the production of a magnetic field-aligned electric field by theinteraction between the hot magnetospheric plasma and the cold ionosperic, Planet. Space Sci., 19(7), 749-759, 1971.

496. Hultqvist, B, H. Vo, R. Lundin, B. Aparicio, P.-A. Lindqvist, G. Gustafson, and B.

497. Holback, On the upward acceleraition of electrons and ions by low-frequency electric field fluctuations observed by Viking, J. Geophys. Res., 96(A7), 11609-11615, 1991.

498. Hultqvist, B, On the acceleration of positive ions by high-altitude, large-amplitude electric field fluctuations, J. Geophys. Res., 101(A12), 27111-27122, 1996.

499. Hurricane, O.A., R. Pellat, and F.V. Coroniti, The kinetic response of a stochastic plasma to low frequency perturbations, Geophys. Res. Lett., 21(4), 253-256, 1994.

500. Hurricane, O.A., R. Pellat, and F.V. Coroniti, A new approach to low-frequency

501. Johnson, R.G., R.D. Sharp, and E.G. Shelley, Observations of ions of ionospheric origin in the storm-time ring current, Geophys. Res. Lett., 4(10), 403-406, 1977.

502. Johnson, M.L., J.S. Murphree, G.T. Marklund, and T. Karlsson, Progress on relating optical auroral forms and electric field patterns, J. Geophys. Res., 103(A3), 4271-4284, 1998.

503. Jorjio, N.V., R.A. Kovrazhkin, M.M. Mogilevsky, J.M. Bosqued, H. Reme, J.A.

504. Sauvaud, C. Begnin, and J.L. Rauch, Detection of suprathermal ionospheric 0+ ions inside the plasmasphere, Adv. Space Res., 5(4), 141-144, 1985.

505. Jovanovic, D., J.P. Lynov, P. Michelsen, H.L. Pecseli, J.J. Rasmussen, and K.

506. Thomsen, Three dimensional double layers in magnetized plasmas, Geophys. Res. Lett., 9(9), 1049-1052, 1982.

507. Kamide, J., and S. I. Akasofu, The location of field-aligned currents with respect to discrete auroral arcs, J. Geophys. Res., 81(22), 3999-4003, 1976.

508. Kamide, J., and G. Rostoker, The spatial relationship of field-aligned currents and auroral electrojets to the distribution of nightside auroras, J. Geophys. Res., 82(35), 5589-5608, 1977.

509. Kamide, Y., A.D. Richmond, and S. Matsushita, Estimation of ionospheric electric fields, ionospheric currents and field-aligned currents from ground magnetic records, J. Geophys. Res., 86(A2), 801-813, 1981.

510. Kamide, Y., and S.-I. Akasofu, Global distribution of the Pedersen and Hall currents and the electric potential pattern during a moderately disturbed period, J. Geophys. Res., 86(A5), 3665-3668, 1981.

511. Kan, J.R., Energization of auroral electrons by electrostatic shock waves, J. Geophys. Res., 80(16), 2089-2095, 1975.

512. Kan, J.R., L.C. Lee, and S.I. Akasofu, Two-dimentional potential double-layers and discrete aurora, J. Geophys. Res., 84(A8), 4305-4315, 1979.

513. Kan, J.R., and L.C. Lee, On the auroral double-layer criterion, J. Geophys. Res., 85(A2), 788-790, 1980.

514. Kan, J.R., Towards a unified theory of discrete auroras, Space Sci. Rev., 31(1), 71117,1982.

515. Kan, J.R., and W.J. Burke, A theoretical model of polar cap auroral arcs, J. Geophys. Res., 90(A5), 4171-4177, 1985.

516. Kan, J. R. and F. Chao, Effect of field-aligned potential drop on a globalmagnetosphere-ionosphere coupling model, J. Geophys. Res., 93(A7), 75717577,1988.

517. Kan, J. R., Global magnetosphere-ionosphere coupling modal of substorms, J. Geophys. Res., 98(A10), 17263-17275, 1993.

518. Kaufman, R.L., P.B. Dusenbery, and B.J. Thomas, Stability of the auroral plasma, parallel and perpendicular propagation of electrostatic waves, J. Geophys. Res., 83(12), 5663-5669, 1978.

519. Kaufman, R.L., and P.M. Kintner, Upgoing ion beams: 1. Microscopic analysis, J. Geophys. Res.,87(A12), 10487-10502, 1982.

520. Kaufman, R.L., P.M. Kintner, Upgoing ion beams: 2. Fluid analysis andmagnetosphere-ionosphere coupling, J. Geophys. Res., 89(A4), 2195-2210, 1984.

521. Kaufmann, R.L., What auroral electron and ion beams tell us about magnetosphere-ionosphere coupling, Space Sci. Rev., 37( 3A), 313-398, 1984.

522. Kaufman, R.L., B.M. Ball, W.R. Paterson, and L.A. Frank, Plasma sheet thickness and electric currents, J. Geophys. Res., 106(A4), 6179-6193, 2001.

523. Kaufman, R.L., C. Lu, W.R. Paterson, and L.A. Frank, Three-dimensional analysis of electric currents and pressure anisotropics in the plasma sheet, J. Geophys. Res., 103(A7), .10.1029/2001JA000288, SMP 10"' 10"12, 2002.

524. Kaymaz, Z., G.L. Siscoe, J.H. Luhmann, R.P. Lepping, and C.T. Russell,1.terplanetary magnetic field control of magnetotail magnetic field geometrry: IMF 8 observations, J. Geophys. Res., 99(A6), 11113-11126, 1994.

525. Kelley, M.C., and F.S. Mozer, A satellite survey of vector electric fields in the ionosphere at frequencies of 10 to 500 Hertz. 1: Isotropic high latitude emissions, J. Geophys.Res., 77(22), 4158-4173, 1972.

526. Kelley, M.C., and P.M. Kintner, Evidence for two-dimensional inertial turbulence in a Cosmic-scale low-beta plasma, Astrophys. J., 220(1), 339-345, 1978.

527. Kelling, A., J.R.Wigant, C. Cattell, M. Jonson, M. Temerin, F.S. Mozer, C.A.

528. Kletzing, J. Scudder, and C.T. Russell, J. Geophys. Res., 106(A4), 5779-5798, 2001.

529. Kennel, C.F., Convection and substorms. Paradigm of magnetospheric phenomenology. Oxford University Press, 1995, 408 p.

530. Kindel, J.M., and C.F. Kennel, Topside current instabilities, J. Geophys. Res., 76(13), 3055-3078, 1971.

531. Kintner, P.M., Observations of velocity shear turbulence, J. Geophys. Res., 81(28), 5114-5122, 1976.

532. Kintner, P.M., and D.J. Gorney, A search for the plasma processes associated with perpendicular ion heating, J. Geophys. Res., 89(A2), 937-944, 1984.

533. Kintner, P.M., and C.E. Seyler, The status of observations and theory of high latitude ionospheric and magnetospheric plasma turbulence, Space Sci. Rev., 41(1/2), 91-129, 1985.

534. Kintner, P.M., J. Bonnell, R. Arnoldy, K. Lynch, C. Pollock, and T. Moore, SCIFER: transverse ion acceleration and plasma waves, Geophys. Res. Lett., 23(14), 1873-1876, 1996.

535. Kistler, L.M., M.E. Mobius, W. Baumjohann, G. Paschmann, and D.C. Hamilton, Pressure changes in the plasma sheet during substorm injections, J. Geophys. Res., 97(A3), 2973-2983, 1992.

536. Kistler, L.M., W. Baumjohann, T. Nagai, and E. Mobius, Superposed epoch analysis of pressure and magnetic field configuration changes in the plasma sheet, J. Geophys. Res., 98(A6), 9249-9258, 1993.

537. Kivelson, M. G., and H. E. Spence, On the possibility of quasistatic convection in the quiet magnetotail, Geophys. Res. Lett., 15(13),1541-1544, 1988.

538. Klimov, S.I., V.E.Korepanov, Some results of investigating the electric field with the INTERCOSMOS 10 satellite, Studia geoph. Et geod, 21, 200-204, 1977.

539. Klimov, S.I., S.A. Romanov, M.N. Nozdrachev, S.P. Savin, A.Yu. Sokolov, L.M.

540. Zelenyi, J. Blencki, K. Kossacki, P. Oberc, B. Popielawska, J. Buchner, and B. Nikutowsky, Comparative study of plasma wave activity in the plasma sheet boundary and near Earth plasma sheet, Adv. Space Res., 6(1), 153-158, 1986.

541. Klumpar, D.M., J.R. Burrows, and M.D. Wilson, Simultaneous observations of field-aligned currents and particle fluxes, Geophys. Res. Lett., 3(7), 395-398, 1976.

542. Klumpar, D.M., Relationships between auroral particle distributions and magnetic field perturbations associated with field-aligned currents, J. Geophys. Res., 84(A11), 6524-6532, 1979a.

543. Klumpar, D.M., Transversly accelerated ions: An ionospheric source of hot magnetospheric ions, J. Geophys. Res., 84(A8), 4229-4237, 1979b.

544. Klumpar, D.M., W.K. Peterson, and E.G. Shelley, Direct evidence for two-stagebimodal) acceleration of ionospheric ions, J. Geophys. Res., 89(A12), 1077910787,1984.

545. Klumpar, D.M., A digest and comprehensive bibliography on transverse auroral ion acceleration, in Ion Acceleration in the Magnetosphere and the Ionosphere, Geophys. Monogr. Ser., v. 38, edited by T.Chang, AGU, Washington, D.C., 389-398, 1986.

546. Knight, S., Parallel electric fields, Planet. Space Science, 21(5), 741-750, 1973.

547. Knipp, D.J., B.A. Emery, A.D. Richmond, N.U. Croorer, M.R. Kairstone, J.A.

548. Kokubun, S.R., M.C. McPherron, and R.L. Russell, Triggering of substorms by solar wind discontinuities, J. Geophys. Res., 82(1), 74-86, 1977.

549. Koshkinen, H.E.J., A.M. Malkki, T.I. Pulkkinen, I. Sandahl, E.Yu. Budnik, A.O.

550. Fedorov, R.A. Greenwald, K.B. Baker, L.A. Frank, J.B. Sigwarth, and W.K. Peterson, Observations of plasma entry into the magnetosphere at late magnetic local times, Adv. Space Res., 25(7/8), 1617-1622, 2000.

551. Kraichnan, R.H., Inertial ranges in two-dimensional turbulence, Phys. Fluids, 10(7), 1417-1423, 1967.

552. Kremser, G., W. Studeman, B.Wilken, G. Gloekler, D.C. Hamilton, and F.M. Ipavich, Average spatial distributions of energetic 0+, 02+, 06+ and C6+ ions in the magnetosphere observed by AMPTE CCE, J. Geophys. Res., 92(5), 44594466, 1987.

553. Kropotkin, A.P., and A.T.Y. Lui, Quasi-static evolution of the magnetosphere: The substorm growth phase, J. Geophys. Res., 100(A9), 17231-17239, 1995.

554. Kropotkin, A.P., and V.I. Dombrin, Theory of a thin one-dimensional current sheet in collisionless space plasma, J. Geophys. Res., 101(A9), 19893-19902, 1996.

555. Kropotkin, A.P., H.V. Malova, and M.I. Sitnov, The self-consistent structure of a thin anisotropic current sheet, Proc. Third International Conference on substorms (ICS-3), Versailles, France, 12-17 May 1996, 259-264, 1996.

556. Kropotkin, A.P., H.V. Malova, and M.I. Sitnov, Self consistent structure of a thin anisotropic current sheet, J. Geophys. Res., 102(A10), 22099-22106. 1997.

557. Kubyshkina, M.V., V.A. Sergeev, and T.I. Pulkkinen, Hibrid input algoritm: An event oriented magnetospheric model, J. Geophys. Res., 104(A11), 24977-24993, 1999.

558. Kubyshkina, M.V., V.A. Sergeev, S.V. Dubyagin, S. Wing, P.T. Newell, W. Baumjihann, and A.T.Y. Lui, Constructing the magnetospheric model including pressure measurements, J. Geophys. Res., 107(A6), SMP 4"1-4"10, 10.1029/2001JA900167, 2002.

559. Kullen, A., M. Brittnacher, J.A. Cumnock, and L.G. Blomberg, Solar winddependence of the occurrence and motion of polar auroral arcs: A statistical study, J. Geophys. Res., 107(A11), doi:10.1029/20002JA009245, 13i-13-23, 2002.

560. Kurth, W.S., M.M. Baumback, and D.A. Gurnett, Direction finding measurements of auroral kilometric radiation, J. Geophys. Res., 80(19), 2764-2770, 1975.

561. Kuznetsov, S.N., Dynamics of energetic particles in the magnetosphere of the Earth, Acta Phys. Slav., 34(2-3), 87-98, 1984.

562. Kuznetsov, S.N., A model of ring current based on the Dessler-Parker-Sckopke theorem, Radiation Measurements, 26(3), 403-404, 1996.

563. Makita, K., C.I. Meng, and S.I. Akasofu, Transpolar auroras, their particleprecipitation, and IMF By component, J. Geophys. Res., 96(A8), 1408514095,1991.

564. Malkki, A., A.I. Eriksson, P.O. Dovner, R. Bostrom, B. Holback, G. Holmgren, and G. Koskinen, A statistical survey of aurora solitary waves and weak doubele layers 1. Occurrence and net voltage, J. Geophys.Res., 98(A9), 15521-15530, 1994.

565. Malkki, A., R.Lundin, Altitude distributions of upward flowing ion beams andsolitary wave structures in the Viking data, Geophys. Res. Lett., 21(20), 22432246, 1994.

566. Marsch, E., and C. Y. Tu, Intermittency, non-Gaussian statistics and fractal scaling of MHD fluctuations in the solar wind, Nonlin. Proc. in Geophys., 4(1), 101-124, 1997.

567. Marklund, G.T., L.G. Blomberg, C.-G. Falthammar, and P.-A. Lindqvist, On intense shock-like electric fields associated with black aurora, Geophys. Res. Lett., 21(17), 1859-1862, 1994.

568. Marklund, G.T., L.G. Blomberg, C.-G. Falthammar, P.-A. Lindqvist, L. Eliasson, On the occurrence and characteristics of intense low-altitude electric fields observed by Frejia, Ann. Geophys., 13(8), 704-712, 1995.

569. Marklund, G.T., T. Carlsson, and J. Clemmons, On low altitude particle acceleration and intense electric fields and their relationship to black aurora, J. Geophys. Res., 102(A8), 17509-17522, 1997.

570. Matthaeus, W. H., and M.L. Goldstein, Measurements of the Rugged invariants of magnetohydrodynamic turbulence within the solar wind, J. Geophys. Res., 87(A8), 6011-6021, 1982.

571. Matsui, H., J.M. Quinn, R.B. Torbert, V.K. Jordanova, W. Baumjohann, P.A. Puhl-Quinn, and G. Paschmann, Electric field measurements in the inner magnetosphere by Cluster EDI, J. Geophys. Res., 108(A9), 1352,doi:10.1029/2003JA009913, SMPIT'-IZ12, 2003.

572. Matsumoto, Y„ H. Kojima, S. Miyataki, Y. Omura, M. Okada, I. Nagano, and T. Tsutui, Electrostatic solitary waves (ESW) in the magnetotail: BEN wave forms observed by GEOTAIL, Geophys. Res. Lett., 21(24), 2915-2918, 1994.

573. Matsumoto, Y., T. Mukai, Y. Saito, S. Kokubun, and M. Hoshino, On the pressure balance in the distant magnetotail, J. Geophys. Res., 106(A11), 25905-25917, 2001.

574. Mauk, B.H., and C.-I. Meng, Characterization of the geostationary particle signatures based on the "injection boundary" model, J. Geophys. Res., 88(A4), 30553071, 1983a.

575. Mauk, B.H., and C.-I. Meng, Dynamical injections as the source of near geostationary quite time particle spatial boundaries, J. Geophys. Res., 88(A12), 1001110020, 1983b;

576. Mauk, B.H., and Meng C.-I., The aurora and middle magnetospheric processes. In: Auroral Physics, ed. by C.-I. Meng et al., Cambridge Univ. Press, England, p. 223, 1991.

577. Maurice, S., M.F. Thomsen, D.J. McComas, and R.C. Elphic, Quite time densities of hot ions at geosynchronous orbit, J. Geophys. Res., 103(A8), 17571-17585, 1998.

578. Mawson, D., Auroral observations at the Cape Royds station, Antarctica, Trans. R. Soc. S., 40(8), 151-212, 1916.

579. Maynard, N.C., J.P. Heppner, and T.L. Aggson, Turbulent electric fields in the nightside magnetosphere, J. Geophys. Res., 87(A3), 1445-1454, 1982.

580. Maynard, N.C., W.F. Denig, and W.J. Burke, Mapping ionospheric convectionpatterns to the magnetosphere, J. Geophys. Res., 100(A2), 1713-1721, 1995a.

581. Maynard, N.C., W.J. Burke, W.F. Denig and E.M. Basinska, Ionospheric footprints of the outer magnetosphere. Satellite observations, in Physics of the Magnetopause, Geophys. Monograph 90, 395-405, 1995b.

582. Maynard, N.C., W.J. Burke, E.M. Basinska, G.M. Erickson, W J. Hughes, H. J. Singer, A.G. Yahnin, D.A. Hardy, and F.S. Mozer, Dynamics of the inner magnetosphere near times of substorm onset, J. Geophys. Res., 101, 77057736, 1996.

583. McFadden, J.P., C. Chaston, and M.H. Boehm, Field-aligned electron precipitation at the edge of an arc, J. Geophys. Res., 91(A2), 1723-1730, 1986.

584. McFadden, J.P., C. Chaston, and R.E. Ergun, Microstructure of the auroralacceleration region as observed by FAST, J. Geophys. Res., 104(A7), 1445314480, 1999a.

585. McFadden, J.P., C. Chaston, R.E. Ergun, D.M. Klumpar, and E. Moebius, Ion and electron characteristics in auroral density cavities associated with ion beams: no evidence for cold ionospheric plasma, J. Geophys. Res., 104(A7), 14671-14682,1999b.

586. McDiarmid, I.B., and A. Hruska, Anisotropy of high-latitude electron fluxes during substorms and structure of the magnetotail, J. Geophys. Res., 77(19), p. 33773383,1972.

587. McDiarmid, I.B., E. E. Budzinski, and M. D. Wilson, Reverse polarity field-aligned currents at high latitudes, J. Geophys. Res., 82(10), 1513-1518, 1977.

588. McDiarmid, I.B., J.R. Burrows, and M.D. Wilson, Comparison of magnetic fieldperturbations at high latitudes with charged particle and IMF measurements. J. Geophys. Res., 83(A2), 681-688, 1978a.

589. McDiarmid, I.B., J.R. Burrows, and M.D. Wilson, Magnetic field perturbations in the dayside cleft and their relationship to the IMF, J. Geophys. Res., 83(A12), 5753-5756, 1978b.

590. McDiarmid, I.B., J.R. Burrows, and M.D. Wilson, Large-scale magnetic fieldperturbations and particle measurements and particle measurements at 1400 km on the dayside, J. Geophys. Res., 84(A4), 1431-1441, 1979.

591. McDiarmid, I.B., J.R. Burrows, and M.D. Wilson, Comparison of magnetic field perturbations and solar electron profiles in the polar cap, J. Geophys. Res., 85(A3), 1163-1170, 1980.

592. McHenry, M.A., C.R. Clauer, and E. Friis-Chritensen, Relationship of solar windparameters to continuous dayside, high latitude traveling ionospheric vortices, J. Geophys. Res., 95(A9), 15007-15022, 1990a.

593. McHenry, M.A., C.R. Clauer, E. Friis-Chritensen, P.T. Newell, and D.J. Kelly, Ground observations of magnetospheric boundary layer phenomena, J. Geophys. Res., 95(A9), 14995-15006, 1990b.

594. Mcllwain, C.E., Direct measurement of particles producing visible aurora, J. Geophys. Res., 65, 2727-2737, 1960.

595. Mcllwain, C.E., Coordinates for mapping the distribution of geomagnetically trapped particles, J. Geophys. Res., 66(11), 3681-3691, 1961

596. Mcllwain, C.E., Substorm injection boundaries. In: Magnetospheric physics, ed. by B.M. McCormac, D. Reidel, Hongham, Mass, 143-154, 1974.

597. McPherron, R.L., Growth phase of magnetospheric substorms, J. Geophys. Res., 75(28), 5552-5599, 1970.

598. McPherron, R.L., C.T. Russell, and M.P. Aubry, Satellite studies of magnetospheric substorms on August 15, 1968, 9. Phenomenological model of substorms, J. Geophys. Res., 78(16), 3131-3149, 1973.

599. McPherron, R.L., The role of substorms in the generation of magnetic storms, Magnetic storms, Geophysical Monograph 98, 131-148, 1997.

600. Mead, G.D., Deformation of the geomagnetic field by the solar wind, J. Geophys. Res., 69(7), 1181-1190, 1964.

601. Mead, G.D., and D.H. Fairfield., A quantitative magnetospheric model derived from spacecraft magnetometer data, J. Geophys. Res., 80(4), 523-534, 1975.

602. Meng, C.-I., R. H. Holzworth, and S. I. Akasofu, Auroral circle delineating thepoleward boundary of the quite auroral belt, J. Geophys. Res., 82(1), 164-172, 1977.

603. Meng, C.-I., Polar cap arcs and plasma sheet, Geophys. Res. Lett., 8(3), 273-276, 1981.

604. Meng C.-I., and R. Lundin, Auroral morphology of the midday oval, J. Geophys. Res., 91(A2), 1572-1584,1986.

605. Mennietty, J.D., and J.L.Burch, "Electron conic" signature observed in the nighttime auroral zone and over the polar cap, J. Geophys. Res., 90(A6), 5345-5353, 1985.

606. Mennietty, J.D., D.R. Weimer, A. Andre, and L. Eliasson, DE 1 and Vikingobservations associated with electron conical distribution, J. Geophys. Res.,' 99(A12), 23673-23684, 1994.

607. Michalov, J.D., D.S. Colbum, R.G. Currie, and C.P. Sonett, Configuration andreconnection of the geomagnetic tail, J. Geophys. Res., 73(3), 943-955, 1968.

608. Milan, S.E., D.G. Sibeck, R.A. Greenwald, and T. Moretto, Solar wind effects onionospheric convection: a review, J. Atmosph. and Solar-Terr. Physics, 64(2), 145-157, 2002.

609. Millino, A., S. Orsini, and I.A. Daglis, Empirical model of proton flux in theequatorial inner magnetosphere: Development, J. Geophys. Res., 101(A11), 25713-25729, 2001.

610. Milovanov, A.V., L.M. Zelenyi, and G. Zimbardo, Fractal structures and power law spectra in the distant Earth's magnetotail, J. Geophys. Res., 101(A9), 1990319910, 1996.

611. Milovanov, A.V., L.M. Zelenyi, G. Zimbardo, and P. Veltri, Self-ofganizedbranching of magnetotail current systems near the percolation threshold, J. Geophys. Res., 106(A4), 6291-6307, 2001.

612. Mishin, V.M., High-latitude geomagnetic variations and substorms, Space. Sei. Rev., 20(5), 621-675, 1977.

613. Mishin, V.M., S.B. Lunyushkin, D.Sh. Shirapov, and W. Baumjohan, A new method for generating instantaneous ionospheric conductivity models using ground-based magnetic data, Planet. Space Sei., 34(2), 713-722, 1986.

614. Mishin, V.M., The magnetogram inversion technique: applications to the problem of magnetospheric substorms, Space Sei. Rev.,57(3/4), 237-338, 1991.

615. Mishin, V.V., Accelerated motions of the magnetopause as a trigger of the Kelvin-Helmholtz instability, J. Geophys. Res., 98(A12), 21365-21371, 1993.

616. Mitchell, D.G., D.J. Williams, C.Y. Huang, L.A. Frank, and C.T. Russell, Currentcarries in the near-Earth cross-tail current sheet during substorm growth phase, Geophys. Res. Lett., 17(5), 583-586, 1990.

617. Mitchell, D.G., Hsieh, K.C., Curtis, C.C., Hamilton, D.C., Voss, H.D., Roelof, E.C., C:son-Brandt P., Imaging two geomagnetic storms in energetic neutral atoms. Geophys. Res. Lett., 28(6), 1151-1154, 2001.

618. Miura, A., and T. Sato, Shear instability: Auroral arc deformation and anomalous momentum transport, J. Geophys. Res., 83(A5), 2109-2117, 1978.

619. Miura, A., Kelvin-Helmholtz instability at the magnetospheric boundary: Dependence on the magnetosheath sonic Mach number, J. Geophys. Res., 97(A7), 1065510675, 1992.

620. Miura, A., Nonideal high-ß magnetohydrodynamic Kelvin-Helmholtz instability driven by the shear in the ion diamagnetic drift velocity at the subsolar magnetopause, J. Geophys. Res., 108(A2), 1076,doi:10.1029/2002JA009563, SMP 5I-5"8, 2003.

621. Mizera, P.F., and J.F.Fennell, Signatures of electric fields from high and low altitude particle distributions, Geophys. Res. Lett., 4(2), 311-314, 1977.

622. Moore, T.E., Modulation of terrestrial ion escape composition,./. Geophys. Res., 85(A5), 2011-2016, 1980.

623. Moore, T.E., C.R. Chappell, M. Lockwood, and J.H. Waite, Superthermal ionsignatures of auroral acceleration processes, J. Geophys. Res., 90(A2), 16111618,1985.

624. Moore, T.E., C.J. Pollock, R.L. Arnoldy, and P.M.Kintner, Preferential 0+ heating in the topside ionosphere, Geophys. Res. Lett., 13(9), 901-904, 1986.

625. Mozer, F.S., The origin and effects of electric field during isolated magnetospheric substorms, J. Geophys. Res., 76(31), 7595-7608, 1971.

626. Mozer, F.S., E.D. Gonzales, F. Bogott, M.C. Kelley,and S. Schutz, High-latitudeelectric fields and the three-dimensional interaction between the interplanetary and terrestrial magnetic fields, J. Geophys. Res., 79(1), 56-63, 1974.

627. Mozer, F.S., and P. Lucht, The average auroral zone electric field,./. Geophys. Res., 79(7), 1001-1006, 1974.

628. Mozer, F. S., Anomalous resistivity and parallel electric fields, Magnetospheric particles and fields, ed. B.C.McCormac, D.Reidel Publishing Company, Dordrecht, Holland, 125-136, 1976.

629. Mozer, F.S., C.A. Cattell, M.K. Hudson, R.L. Lysak, M. Temerin, and R.B. Torbert, Satellite measurements and theories of low altitude auroral particle acceleration, Space Sci. Rev., 27(1), 153-213, 1980.

630. Mozer, F.S., and C.A. Kletzing, Direct observation of large, quasi-static, parallelelectric fields in the auroral acceleration region, Geophys. Res. Lett., 25, 16291632,1998.

631. Mozer, F.S., A. Hull, Origin and geometry of upward parallel electric fields in the auroral acceleration region, J. Geophys. Res., 106(A4), 5763-5778, 2001.

632. Mullen, E.G., D.A. Hardy, H.B. Gurnett, and E.C. Whipple, P78-2 SCATHAenvironmental data atlas, in Spacecraft Charging Technology, NASA CP 2182-AFGL-TR-81-0270, 802-813, 1981.

633. Murphree, J.S., and L.L. Cogger, Observed connections between apparent polar cap features and the instantaneous diffuse auroral oval, Planet. Space Sci., 29(11),1143-1147, 1981.

634. Murphree, J.S., R.D. Elphinstone, L.L. Cogger, and D.D. Wallis, Short-termdynamics of the high-latitude auroral distribution, J. Geophys. Res., 94(A6), 6969-6974, 1989.

635. Murphree, J. S., and L. L. Cogger, Observations of substorm onset, Proceedings of the International Conference on Substorms (ICS-1), Kiruna, Sweden, 23-27 March 1992, Eur. Space Agency Spec. Publ., ESA SP-335, 207- 211, 1992.

636. Murr, D. L., and M. Hughes, Reconfiguration timescales of ionospheric convection, Geophys. Res. Lett., 28(11), 2145-2148, 2001.

637. Nagai, T., and Y. Kamide, Estimating the long-term variations of the magnetotail pressure,/. Geophys. Res., 92(A12), 23747-23751, 1994.

638. Nakamura, M., G. Puschman, W. Baumjohann, and N. Sckopke, Ions distributions and flows near the neutral sheet, J. Geophys. Res., 96, 5631-5649, 1991.

639. Neagu, E., S.P. Gary, J.E. Borovsky, W. Baumjohann, and R.A. Treumann,

640. Constraints on the magnetic fluctuation energies in the plasma sheet, Geophys. Res. Lett., 28(5), 919-922, 2001.

641. Neagu, E., J.E. Borovsky, M.F. Thomsen, S.P. Gary, W. Baumjohann, and R.A.

642. Nemecek, Z., J. Safrankova, G.N. Zastenker, P. Pisoft, ,K. Jelinek, Low-frequency variations of the ion flux in the magnetosheath, Planet. Space Science, 50(5-6), 567-575, 2002.

643. Ness, N.F., The Earth's magnetic tail, J. Geophys. Res., 70(3), 2989-3005, 1965.

644. Neubert T., and F. Christiansen, Small-scale, field-aligned currents at the top-side ionosphere, Geophys. Res. Lett, 30(19), 2010, doi:10.1029/2003GL017808, SSC S"1-^, 2003.

645. Newell, PT, S. Wing, C.-I. Meng, and V. Sigillito, The auroral oval position,structure and intensity of precipitation from 1984 onward: an automated on line database, J. Geophys. Res., 96(A4), 5877-5882, 1991.

646. Newell, P.T., and C.-I. Meng, Mapping the dayside ionosphere to the magnetosphere according to particle precipitation characteristics, Geophys. Res. Lett, 19(6), 609-612, 1992.

647. Newell, P.T., and C.-I. Meng, Ionospheric projections of magnetospheric regionsunder low and high solar wind pressure conditions, J. Geophys. Res., 99(A1), 273-286, 1994.

648. Newell, P.T., Y.I. Feldstein, Y.I. Galperin, and C.-I. Meng, Morphology of nightside precipitation, J. Geophys. Res., 101(A5), 10737-10748, 1996.

649. Newell, P.T., Reconsidering the inverted-V particle signature: Relative frequency of large-scale electron acceleration events, J. Geophys.Res., 105(A7), 1577915794, 2000.

650. Newell, P.T., R.A. Greenwald, J.M. Ruohonielmi, The role of the ionosphere in aurora and space weather, Review of Geophysics, 39(2), 137-149, 2001.

651. Newell, P.T., and C.-I. Meng, Magnetosheath injections deep inside the closed LLBL: A review of observations, Earth's low-latitude Boundary Layer, Geophysical Monograph 133, 149-156, 2003.

652. Newman, A.L., Thermal energization of ions during impulsive field events, Geophys. Res. Lett., 17(8), 1061-1064, 1990.

653. Newman, D.E., B.A. Carreras, P.H. Diamond, and T.S. Harm, The dynamics ofmarginality and self-organized criticality as a paradigm for turbulent transport, Phys. Plasmas, 3(5), 1858-1866,1996.

654. Nishida, A., Geomagnetic DP2 fluctuations and associated magnetospheric phenomena, J. Geophys. Res., 73(5), 1795-1803, 1968.

655. Nishida, A., and A.K. Fujii, Thinning of the near-Earth (10-15 Re) plasma sheetpreceding the substorm expansion phase, Planet. Space Sci., 24(9), 849-853, 1976.

656. Nishida, A., T. Yamamoto, K. Tsuruda, H. Hayakawa, A. Matsuoka, S. Kokubun, M. Nakamura, and K. Maezawa, Structure of the neutral sheet in the distant tail (X=-20 Re) in geomagnetically quiet times, Geophys. Res. Lett., 21(24), 29512954, 1994.

657. Nishida, A., T. Mukai, T. Yamamoto, Y. Saito, and S. Kokubun, Geotail observations on the reconnection process in the distant tail in geomagnetically active times, Geophys. Res. Lett, 22(18), 2453-2356, 1995a.

658. Nishida, A., Т. Mukai, Т. Yamamoto, Y. Saito, S. Kokubun and K. Maezawa, Geotail observations of magnetosphere convection in the distant tail at 200 Re in quiet times, J. Geophys. Res., 100(A12), 23663-23675, 1995b.

659. Nishikawa, K.-I., H. Okuda, and A. Hasegawa, Heating of heavy ions on auroral field lines, Geophys. Res. Lett., 10(7), 553-556, 1983.

660. Norqvist, Т., M. Andre, and M. Turland, A statistical study of ion energizationmechanisms in the auroral region, J. Geophys. Res., 103(A10), 23459-23473, 1998.

661. Ogino, Т., R.J. Walker, and M. Ashour-Abdalla, A global magnetohydrodynamicsimulation of the response of the magnetosphere to a northward turning of the interplanetary magnetic field, J. Geophys. Res.,-99(A6), 11027-11042, 1994.

662. Oguti, Т., Rotational deformations and related drift motions of auroral arcs, J. Geophys. Res., 79(25), 3861-3865, 1974.

663. Ohtani, S., K. Takahashi, T. Higuchi, A.T.Y. Lui, Magnetic fluctuations associated with tail current disruption: fractal analysis, J. Geophys. Res., 100(A10), 19135-19145, 1995b.

664. Okuda, H., C.Z. Cheng, and W.W. Lee, Numerical simulations of electrostatic hydrogen cyclotron instabilities, Phys. Fluids, 24(6), 1060-1068, 1981.

665. Okuda, H., and M. Ashour-Abdalla, Formation of a conical distribution and intense ion heating in the presence of hydrogen cyclotron waves, Geophys. Res. Lett., 8(7), 811-814, 1981.

666. Okuda, H., and M. Ashour-Abdalla, Acceleration of hydrogen ions and conicformation along auroral field lines, J. Geophys .Res., 88(A2), 899-915, 1983.

667. Omholt, A., The optical aurora, Springer-Verland 1971 (русский перевод: Омхольт А., Полярные сияния, М., Мир, 1974, 248 с).

668. Ossakov, S.L., Anomalous resistivity along lines of force in the magnetosphere, J. Geophys. Res., 73(19), 6366-6369, 1968.

669. Ovchinnikov, I.L., E.E. Antonova, Yu.I. Yermolaev, Plasma sheet heating duringsubstorm and the values of the plasma sheet diffusion coefficient obtained on the base INTERBALL/Tail probe observations, Adv. Space Res., 30(7), 18211824, 2002.

670. Panasyuk, M.I., Empirical models of terrestrial trapped radiation, Adv. Space Res., 17(2), 137-145, 1996.

671. Papadopoulos, K., A review of anomalous resistivity for the ionosphere, Rev. Geophys. and Space Phys., 15(1), 113-127, 1977.

672. Papadopoulos, R., J.D. Gaffey, and P.J. Palmadesso, Stochastic acceleration of large M/Q ions by hydrogen cyclotron waves in the magnetosphere, Geophys. Res. Lett., 7(11), 1014-1016, 1980.

673. Parker, E. N„ The alternative paradigm for magnetospheric physics, J. Geophys. Res., 101(A5), 10587-10625, 1996.

674. Paschmann, G., S. Haaland, R. Treumann, Auroral plasma physics, Space Set. Rev., 103(1-4), 1-485, 2002.

675. Pellat R., and G. Laval, Remarks on the steady and time dependent mathematical convection models, Critical problems of magnetospheric physics. S.T.P., Madrid, ed. E.R. Dyer, IUCSTP, Washington, D.C., 237-244, 1972.

676. Pellat, R., F.V. Coroniti, and P.L. Pritchett, Does ion tearing exist? Geophys. Res. Lett, 18(1), 143-146, 1991.

677. Pellat, R., O.A. Hurricane, and J.F. Luciani, A new mechanism for three dimensional current dissipation: The magnetospheric substorm, Proc. Third International conference on substorms (ICS-3), Versailles, France, 12-17 May 1996, 405409, 1996.

678. Perraut, S., O. Le Contel, A. Roux, and A. Pedersen, Current-driven electromagnetic ion cyclotron instability at substorm onset, J. Geophys. Res., 105, 21,09721,107, 2000.

679. Peredo, M., D.P. Stern, and N.A. Tsyganenko, Are existing magnetospheric models excessively stretched? J. Geophys. Res., 98(A9), 15343-15354, 1993.

680. Person, H., Electric field parallel to the magnetic field in low-density plasma, Phys. Fluids, 9(4), 1090-1098, 1966.

681. Persoon, A.M., D.A. Gurnett, W.K. Peterson, J.H. Waite, J.L. Burch, J.L. Green, Electron density depletions in the nightside auroral oval, J. Geophys. Res., 93(A3), 1871-1895,1988.

682. Peterson, W.K., R.D. Sharp, E.G. Shelley, and R.G. Johnson, Energetic ioncomposition of the plasma sheet, J. Geophys .Res., 86(A2), 761-767, 1981.

683. Petersen, A., C.A. Cattell, C.G. Falthammar, V. Formisano, P.A. Lindqvist, F. Mozer, and R. Torbert, Quasistatic electric field measurements with spherical double probes on the GEOS and ISEE satellites, Space Sci. Rev., 37(3/4), 269-312, 1984a.

684. Petterson, J. M., T. Chang, and J. Jasperse, Ion acceleration in the supraauroral region: A Monte-Karlo model, Geophys. Res. Lett., 10(7), 583-586, 1984b.

685. Petersen, A., and E.G. Shelley, Origin of the plasma in a cross-polar cap auroral feature (theta aurora), J. Geophys. Res., 89(A8), 6729-6736, 1984.

686. Petersen, A., C.A. Cattell, C.G. Falthammar, K. Knott, P.A. Lindqvist, R.H. Manka, and F.S. Mozer, Electric fields in the plasma sheet and plasma sheet boundary layer, J. Geophys. Res., 90(A2), 1231-1242, 1985.

687. Petrukovich, A.A., T. Mukai, S. Kokubun, S.A. Romanov, Y. Saito, T. Yamamoto, and L.M. Zelenyi, Substorm associated pressure variations in the magnetotail plasma sheet and lobe, J. Geophys. Res., 104(A3), 4501-4513, 1999.

688. Peymirat, C., and D. Fontaine, Numerical simulation of magnetospheric convection including the effect of field-aligned currents and electron precipitation, J. Geophys. Res., 99(A6), 11155-11176, 1994.

689. Phan, T.D., B.U.O. Sonnerup, and W. Lotko, Self-consistent model of the low-latitude boundary layer, J. Geophys. Res.,94(A2), 1281-1293, 1989.

690. Pokhotelov, O.A., D.O. Pokhotelov, A.V. Streltsov, V. Khruschev, and M. Parrot, Dispersive ionospheric Alfven resonator, J. Geophys. Res., 105(A4), 77377746, 2000.

691. Pokhotelov, O.A., V. Khruschev, M. Parrot, S. Senchenkov, and V.R. Pavlenko,1.nospheric Alfven resonator revisited, Feedback instability, J. Geophys. Res., 106(A11), 25813-25824, 2001.

692. Pokhotelov, D., W. Lotko, and A.V. Streltsov, Harmonic structure of field lineeigenmodes generated by ionospheric feedback instability, J. Geophys. Res., 107(A11), 1363, doi: 10.1029/2001Ja000134, 141-14'8, 2002a.

693. Pokhotelov, D., W. Lotko, and A.V. Streltsov, Effects of the seasonal asymmetry in ionospheric Pedersen conductance on the appearance of discrete aurora, Geophys. Res. Lett., 29(10), 10.1029/2001GL014010, 79"'-79"4, 2002b.

694. Ponomarev E.A., Urbanovich V.D., Nemtsova E.I., On the excitation mechanism of magnetospheric convection by the Solar Wind, Proc. 5th International Conference on Substorms, ESA SP-443, 553-556, 2000.

695. Potemra, T.A., Large-scale characteristics of field-aligned currents determined from the Triad magnetometer experiment, Dynamics and Chemical Conpliny, B. Grandal and J.P. Holter eds., 337-352, 1977.

696. Potemra, T.A., Observation of Birkeland currents with the TRIAD satellite, Astrophys. Space Sci., 58(1), 207-226, 1978.

697. Price, C.P., D.E. Newman, Using the R/S statistic to analyze AE data, J. Atmosp. Solar-Terr. Physics, 63(9), 1387-1397, 2001.

698. Pritchett, P. L., and F. V. Coroniti, Interchange and kink modes in the near-Earthplasma sheet and their associated plasma flows, Geophys. Res. Lett., 24(22), 2925-2928, 1997.

699. Pudovkin, M.I., S.A. Zaitseva, L.Z. Sizova, Growth rate and decay of magnetospheric ring current, Planet. Space Sci., 33(10), 1097-1102, 1985.

700. Pudovkin, M. I., and I.V. Golovchanskaya, On the formation of discrete auroral arcs, Planet. Space Sci., 37(7), 783-793, 1989.

701. Pudovkin, M. I., and V. E. Zakharov, Numerical simulation of magnetosphereionosphere coupling, including kinetic effects in the plasma sheet, Planet. Space Sci., 40(8), 1071-1080, 1992.

702. Pudovkin, M. I., C.V. Meister, B.P. Besser, and K.K. Bierhot, The effective polytropic index in a magnetized plasma,/. Geophys. Res., 102(A12), 27145-27149, 1997a.

703. Pudovkin, M.I., A. Steen, and U. Brandstrom, Vorticity in the magnetospheric plasma and its signatures in the auroral dynamics, Space Sci. Rev., 80(3/4), 411-444, 1997b.

704. Pudovkin, M.I., S.A. Zaitseva, and B.P. Besser, Magnetosheath current system and the magnetopause erosion, Proceedings of the 4th International Conference "Problems of Geocosmos", St. Peterburg, Petrodvorets, 03-08 June 2002, 8389, 2002.

705. Pulkkinen, T.I., D.N. Baker, C.J. Owen, J.T. Gosling, and N. Murthy, Thin current sheet in the deep magnetotail, Geophys. Res. Lett., 20(22), 2427-2430, 1993.

706. Pulkkinen, T.I., D.N. Baker, D.G. Mitchell, R.L. McPherron, C.Y. Huang, and L.A. Frank, Thin current sheets in the magnetotail during substorm: CDAW 6 revisited, J. Geophys. Res., 99(A4), 5793-5803, 1994.

707. Pulkkinen, T.I., D.N. Baker, L.L. Cogger, T. Mukai, and H.J. Singer, Coupling ofinner tail and midtail processes, Substorm-4, ed. by S.Kokubun and Y.Kamide, Terra Scientific Publishing Company, Tokyo, 749-754. 1998.

708. Pulliam, D.M., H.R. Anderson, K. Stammes, and M.H. Rees, Auroral electronacceleration and atmospheric interactions: (l)Rocket-borne observations and (2) Scattering calculations, J. Geophys. Res., 86(A4), 2397-2404, 1981.

709. Quon, B.H., and A Y.Wong, Formation of potential double layers in plasmas, Phys. Rev. Lett., 37(21), 1393-1396, 1976.

710. Rairden, R.L., and S.B. Mende, Properties of 6300-A auroral emissions at south pole, J. Geophys. Res., 94(A2), 1402-1416, 1989.

711. Reeves, G.D., G. Kettmann, T.A. Fritz, and R.D. Bellan, Further investigation of the CDAW 7 substorm using geosynchronous particle data: multiple injections and their implications, J. Geophys. Res., 97(A5), 6417-6428, 1992.

712. Reiff, P., Sunward convection in both polar caps, J. Geophys. Res., 87(A8), 59765980, 1982.

713. Reiff, P.H., R.W. Spiro, and T. W. Hill, Dependence of polar cap potential drop on interplanetary parameters, J. Geophys. Res., 86(A9), 7639-7648, 1981.

714. Retterer, J.M., T. Chang, and J.R. Jasperse, Transversely accelerated ions in the topside ionosphere, J. Geophys. Res., 99(A7), 13189-13201, 1994.

715. Riazantseva, M.O., E.N. Sosnovets, M.V. Teltsov, N.A. Vlasova, Hot plasma pressure variations using geostationary satellite data, Preprint SINP MSU 98-28/529,17 p., 1998.

716. Riazantseva, M.O., E.N. Sosnovets, M.V. Teltsov, and N.A. Vlasova, Hot plasmapressure variations on the geostationary orbit on the base of Gorizont satellite data, Phys. Chem. Earth (C), 25(1/2), 55-58, 2000a.

717. Riazantseva, M.O., E.N. Sosnovets, M.V. Teltsov, and N.A. Vlasova, Geostationary orbit plasma pressure variations according to Gorizont satellite data, Adv. Space. Res., 25(12), 2365-2368, 2000b.

718. Rich, F.J., W.J. Burke, M.C. Kelley, and M. Smiddy, Observations of field-aligned currents in association with strong convection electric field at subauroral latitudes, J. Geophys. Res., 85(A5), 2335-2340, 1981.

719. Rich, F. J., and M. Hairston, Large-scale convection patterns observed by DMSP, J. Geophys. Res., 99(A3), 3827-3844, 1994.

720. Richmond, A. D., and Y. Kamide, Mapping electrodynamic features of the highlatitude ionosphere from localized observations: Technique, J. Geophys. Res., 93(A6), 5741-5759, 1988.

721. Robinson, R.M., and R.R. Vondrak, Measurements of E region ionization andconductivity produced by solar illumination at high latitudes, J. Geophys. Res., 89(A6), 3951-3956, 1984.

722. Robinson, R.M., R.R. Vondrak, K. Miller, T. Dabbs, and D. A. Hardy, On calculating ionospheric conductances from the flux and energy of precipitating electrons, J. Geophys. Res., 92(A3), 2565-2569, 1987.

723. Rodriguez, J.V., C.E. Valladares, K. Fukui, and H.A. Gallagher, Antisunward decay of polar cap arcs, /. Geophys. Res., 102(A12), 27227-27247, 1997.

724. Rostoker, G., Why we have not yet solved the substorm problem, Sixth International Conference on Substorms, University of Washington, Seattle March 25-29, 2002, 1-8, 2002.

725. Roth, I., M. Hudson, and M. Temerin, Generation models of electron conics, J. Geophys. Res., 94(A8), 10095-10102, 1989.

726. Rothwell, P.L., M.B. Silevitch, L.P. Block, and C.-G. Falthammar, Acceleration and stochastic heating of ions drifting through an auroral arc, J. Geophys. Res., 97(A12), 19333-19339, 1992.

727. Rothwell, P.L., Silevich M.B., Bloch L.P., and C.-G. Falthammar, Particle dynamics in a spatially varying electric field, J. Geophys. Res., 100(A8), 14875-14885, 1995.

728. Roux, A.S., Generation of field-aligned current system at substorm onset, Proc. ESA Workshop on Future missions in solar, heliospheric and space plasma physics, Germany, Garmisch-Parten Kirchen, Germany 30 April-3 May, ESA SP-235, 151-159, 1985.

729. Roux, A., S. Perraut, P. Robert, A. Morane, A. Pedersen, A. Korth, G. Kremeer, A. Aparicio, D. Rodgers,and R. Pellinen, Plasma sheet instability related to the westward traveling surge, J. Geophys. Res., 96(A10), 17697-17714, 1991a.

730. Roux, A., S. Perraut, A. Morane, P. Robert, A Korth, G. Kremser, A. Peterson, R. Pellinen, and Z.Y. Pu, Role of the near Earth plasma sheet at substorms. In: Magnetospheric substorms, ed. by J.R. Kan et al., Geophysical monograph: 64, 201-214, 1991b.

731. Ruohoniemi, J. M., and R.A. Greenwald, Statistical pattern of high-latitudeconvection obtained from Goose Bay HF radar observations, J. Geophys. Res., 101(A10), 21743-21763, 1996.

732. Ruohoniemi, J. M., and R. A. Greenwald, The response of high latitude convection to a sudden southward IMF turning, Geophys. Res. Lett., 25(15), 2913-2916, 1998.

733. Ruohoniemi, J.M., K.B. Baker, Large-scale imaging of high-latitude convection with Super Dual Auroral Radar Network HF radar observations, J. Geophys. Res., 103(A9), 20797-20811, 1998.

734. Ruohoniemi, J. M., S.G. Shepherd, and R.A. Greenwald, The response of the high-latitude ionosphere to IMF variations, J. Atmosph. and Solar-Terr. Physics, 64(2), 159-171, 2002.

735. Russell, C.T., G.L. Siscoe, and E.J. Smith, Comparison of ISEE-1 and -3interplanetary magnetc field observations, Geophys. Res. Lett., 7(5), 381-384, 1980.

736. Russell, C.T., The global geospace mission, Space Sci. Rev., 71(14), 1-875, 1995.

737. Saflekos, N.A., T.A. Potemra, and T. Iijima, Small-scale transverse magneticdisturbances in the polar regions observed by Triad, J. Geophys. Res., 83(A4), 1493-1502, 1978.

738. Saflekos, N.A., T.A. Potemra, P.M. Kintner, and L.J. Green, Field-aligned currents, convection electric fields, and ULF-ELF waves in the cusp, J. Geophys. Res., 84(A4), 1391-1401, 1979.

739. Saflekos, N.A., R.E. Sheehan, and R.L. Carovillano, Global nature of field-aligned currents and their relation to auroral phenomena, Rev. Geophys. Space Phys., 20(3), 709-734, 1982.

740. Samson, J.C., L.R. Lyons, P.T. Newell, F. Creutzberg, and D. Xu, Proton aurora and substorm intensifications, Geophys. Res. Lett., 19(21), 2167-2170, 1992a.

741. Samson, J.C., D.D. Wallis, T.J. Hughes, F. Creutzberg, J.M. Ruohoniemi, and R.A.

742. Greenwald,' Substorm intensifications and field line resonances in the nightside magnetosphere, J. Geophys. Res., 97(A6), 8495-8518, 1992b.

743. Sandahl, I., The high and low-latitude boundary layers in the magnetotail, In D.G.

744. Sibeck and K. Kamide, editors, Interball in the ISTP Program, 203-217. 1999.

745. Sanny, J., R.L. McPhen'on, C.T. Russull, D.N. Baker, T.I. Pulkkinen, and A. Nishida, Growth phase thinning of the near Earth current sheet during the CDAW6 substorm, J. Geophys. Res., 99(A4), 5805-5816, 1994.

746. Sarris, T.E., X. Li, N. Tsaggas, and N. Paschalidis, Modeling energetic particle injections in dynamic pulse fields with varying propagation speeds, J. Geophys. Res., 107(A2),10.1029/2001JA900166, l"1 l"10, 2002.

747. Sato, T., andT.E. Holzer, Quiet auroral arcs and electrodynamics coupling between the ionosphere and the magnetosphere, 1, J. Geophys. Res., 78(31), 73147329, 1973.

748. Sato, T., and H. Okuda, Ion-acoustic double layers, Phys. Rev. Lett., 44(11), 740-743, 1980.

749. Sato, T., and H. Okuda, Numerical simulations on ion acoustic double layers, J. Geophys. Res., 86(A5), 3357-3368, 1981.

750. Sazykin, S., R.A. Wolf, R.W. Spiro, T.I. Gombosi, D.L. De Zeeuw, and M.F.

751. Thomsen, Interchange instability in the inner magnetosphere associated with geosynchronous particle flux decreases, Geophys. Res. Lett., 29(10), 10.1029/2001GL014416, 2002.

752. Savin, S.P., S.A. Romanov, A.O. Fedorov, L.M. Zelenyi, S.I. Klimov, Yu. I.

753. Yermolaev, E. Yu. Budnik, N.S. Nikolaeva, C.T.Russell, X.-W. Zhu, A.L. Urquhart, P.H. Reiff, The cusp/magnetosheath interface on May 29, 1996: Interball-1 and polar observations, Geophysical Research Letters, 25(15), 2963-2966, 1998.

754. Savin S., L. Zelenyi, N. Maynard, I. Sandahl, H. Kawano, C. T. Russell, S.

755. Scarf, F.L., F.V. Coronity, C.F. Kennel, R.W. Fredricks, D.A. Gurnett, and E.J.

756. Smith, ISEE wave measurements in the distant geomagnetic tail and boundary layer, Geophys. Res. Lett, 11(4), 335-338, 1984.

757. Schindler, K., and J. Birn, Self-consistent theory of time dependent convection in the Earth's magnetotail, J. Geophys. Res., 87(A4), 2263-2275, 1982.

758. Schindler, K., and J. Birn, Magnetotail theory, Space Sci. Rev., 44(3/4), 191-240, 1986.

759. Schodel, R., W. Baumjohann, R. Nakamura, V.A. Sergeev, and T. Mukai, Rapid flux transport in the central plasma sheet, J. Geophys. Res., 106(A1), 301-313, 2001.

760. Schwartz, S. J., D. Burgess, and J. J. Moses, Low frequency waves in the Earth's magnetosheath: Present status, Ann. Geophys., 14(11), 1134-1150, 1996.

761. Sckopke, N., A general relation between energy of trapped particles and thedisturbance field over the Earth, J. Geophys. Res., 71(13), 3125-3130, 1966.

762. Seyler, C., A mathematical model of the structure and evolution of small-scale discrete auroral arcs, J. Geophys. Res., 95(A10), 17199-17215, 1990.

763. Senior, C., R.M. Robinson, and T.A. Potemra, Relationship between field-alignedcurrents, diffuse auroral precipitation and the westward electrojet in the early morning sector, J. Geophys. Res., 87(A12), 10469-10477, 1982.

764. Sergeev, V. A., and N. A. Tsyganenko, Energetic particle loses and trappingboundaries as deduced from calculations with a realistic magnetic field model, Planet. Space Sci., 30(10), 999-1006, 1982.

765. Sergeev, V.A., N.P. Dmitrieva, and E. S. Burkova, Triggering of substorms expansion by the IMF direction discontinuities: time delay analysis, Planet. Space. Set, 34(11), 1109-1118, 1986.

766. Sergeev, V.A., and W. Lennartson, Plasma sheet at X=-20 Re during steady magnetospheric convection, Planet. Space Sci., 36(4), 353-370, 1988.

767. Sergeev, V.A., W. Lennartson, R. Pellinen, M. Vallinkoski, and N.I. Fedorova,

768. Average patterns of precipitation and plasma flow in the plasma sheet flux tube during steady magnetospheric convection, Planet. Space Sci., 38(3), 355363,1990.

769. Sergeev, V. A., D.G. Mitchell, C.T. Russell, and D.J. Williams, Structure of the tail plasma/current sheet at 11 RE and its changes in the course of a substorm, J. Geophys. Res., 98(A10), 17345-17365, 1993a.

770. Sergeev, V.A., M. Malkov, and K. Mursula, Testing the isotropic boundary algorithm method to evaluate the magnetic field configuration in the tail, J. Geophys. Res., 98(A5), 7609-7620, 1993b.

771. Sergeev, V.A., T.I. Pulkkinen, R.J. Pellinen, and N.A. Tsyganenko, Hybrid state of the tail magnetic configuration during steady convection events, J. Geophys. Res., 99(A12), 23571-23582, 1994.

772. Sergeev, V.A., R.J. Penninen, T.J. Pulkkinen, Steady magnetospheric convection: a review of recent results, Space Sci. Rev., 75(3/4), 551-604, 1996.

773. Sergeev, V.A., V. Angelopoulos, C. Carlson, and P. Sutcliffe, Current sheetmeasurements within a flapping plasma sheet, J. Geophys. Res., 103(A5), 9177-9187, 1998.

774. Schindler, K., and J.Birn, Magnetotail theory, Space Sci. Rev., 44(3-4), 307-355, 1986.

775. Sharma, A.S., M.I. Sitnov, and K. Papadopoulos, Substorms as nonequilibriumtransitions of the magnetosphere, J. Atmosp. Solar-Terr. Physics, 63(9), 13991406,2001.

776. Sharp, E.G., R.G. Johnson, and E.G. Shelley, Observations of ionosphericacceleration mechanism producing energetic (keV) ions primarily normal to the geomagnetic field direction, J. Geophys. Res., 82(22), 3324-3328, 1977.

777. Shelley, E.G., R.D. Johnson, and R.D. Sharp, Satellite observations of energetic heavy ions during a geomagnetic storm, J. Geophys. Res., 77(31), 6104-6110, 1972.

778. Shelley, E.G., R.D. Sharp, and R.D. Johnson, Satellite observations of an ionospheric acceleration mechanism, Geophys. Res. Lett., 3(11), 654-656, 1976.

779. Shelley, E.G., Heavy ions in the magnetosphere, Space Sci. Rev., 23(3/4), 465-497, 1979.

780. Shuman, B.M., R. P. Vancour, M. Smiddy, N.A. Saflecos, and F. J. Rich, Field-aligned current, convective elctric field, and auroral particle measurements during a major magnetic storm, J. Geophys. Res., 86(A7), 5561-5575, 1981.

781. Sibeck, D.G., A model for the transient magnetospheric response to sudden solar wind dynamic pressure variations, J. Geophys. Res., 95(A4), 3755-3771, 1990.

782. Sibeck, D.G., R.E. Lopez, E.C. Roelof, Solar wind control of the magnetopause shape, location and motion, J. Geophys. Res., 96(A4), 5489-5495, 1991.

783. Sibeck, D.G., T.D. Phan, R.P. Lin, R.P. Lepping, T. Mukai, and S. Kokubun, Asurvey of MHD waves in the magnetosheath: International Solar Terrestrial Program observations, J. Geophys. Res., 105(A1), 129-137, 2000.

784. Singh, N., and H. Thiemann, Some features of inverted V events as seen from simulated double layers, Geophys. Res. Lett., 75(10), 737-740, 1980.

785. Singh, N., R. Wschung, and J J. Sojka, Energization of ionospheric ions byelectrostatic hydrogen cyclotron waves, Geophys. Res. Lett., 8(12), 1249-1252,1981.

786. Singh, N., and R.W. Schunk, Dynamical features of moving double layers, J. Geophys. Res., 87 (A5), 3561-3586, 1982.

787. Singh, N., R.W. Chang, and J J. Sojka, Cyclotron resonance effects on stochastic acceleration of light ionospheric ions, Geophys. Res. Lett., 9(9), 1053-1056,1982.

788. Singh, N., R.W. Chang, and J,J. Sojka, Preferential perpendicular acceleration ofheavy ionospheric ions by interactions with electrostatic hydrogen-cyclotron waves, J. Geophys. Res., 88(A5), 4055-4066, 1983.

789. Singh, N„ S. Al-Sharach, A. Abdelrazek, W.C. Leung, and B. Earl Wells, Three-dimentional numerical simulation of ion and electron acceleration by parametric decay of fast lower hybrid waves, Geophys. Res. Lett., 23(24), 3663-3666,1996.

790. Singh, N., Time response of 0+ to a weak transverse ion heating event in the polar ionosphere, J. Geophys. Res., 101(A3), 5317-5328, 1996.

791. Siscoe, G.L., A quasi-self-consistent axially symmetric model for the growth of a ring current through earthward motion from pre-storm configuration, Planet. Space Sei., 27(3), 285-295, 1966.

792. Siscoe, G.L., The virial theorem applied to magnetospheric dynamics, J. Geophys. Res., 75(28), 5340-5350, 1970.

793. Siscoe, G.L., and H.E. Petschek, On storm weakening during substorm expansion phase, Ann. Geophys., 15(2), 211-216, 1997.

794. Sitar, R.J., and C.R. Clauer, Ground magnetic response to sudden changes in theinterplanetary magnetic field orientation, J. Geophys. Res., 104(A12), 2834328350, 1999.

795. Sitnov, M.I., H.V. Malova, and A.T.Y. Lui, Quasi-neutral sheet tearing instability induced by electron preferential acceleration from stochasticity, J. Geophys. Res., 102(A1), 163-173, 1997.

796. Sitnov, M.I., H.V. Malova, and L.M. Zelenyi, Self-consistent structure of anisotropic current sheet with quasi-adiabatic ion dynamics, In: Problems of Geospace-II, Verlag, Osterreich. Akad. Wiss., Wien, 165-170, 1999.

797. Sitnov, M.I., L.M. Zelenyi, H.V. Malova, and A.S. Sharma, Thin current sheet embedded within a thicker plasma sheet: Self consistent kinetic theory, J. Geophys. Res., 105(A6), 13029-13043, 2000a.

798. Sitnov, M.I., A.S. Sharma, K. Papadopoulos, D. Vassiliadis, J.A. Valdivia, A. J.

799. Klimas, and D. N. Baker, Phase transition-like behavior of the magnetosphere during substrains, J. Geophys. Res., 105(A6), 12955-12974, 2000b.

800. Slavin, J.A., E.J. Smith, D.G. Sibeck, D.N. Baker, R.D. Zwickl, and S.-I. Akasofu, An ISEE 3 study of average and substorm conditions in the distant magnetotail, J. Geophys. Res., 90(A11), 10875-10895, 1985.

801. Smiddy, M., M. Kelley, W. Burke, F. Rich, R. Sagalyn, B. Shuman, R. Haye, and S.1.i, Intense poleward directed electric fields near the ionospheric projection of the plasmapause, Geophys. Res. Lett., 4(11), 543-546, 1977.

802. Sofko, G. J., R. Greenwald, and W. Bristow, Direct determination of large-scalemagnetosperic field-aligned currents with SuperDARN, Geophys. Res. Lett., 22(15), 2041-2044, 1995.

803. Sokolov, I.M., J. Klafter, and A. Blumen, Fractional kinetics, Physics today, 55(11), 48-53, 2002

804. Song, P., C.T. Russell, and M.F. Thomsen, Waves in the inner magnetosheath: A case study, Geophys. Res. Lett., 19(7), 2191-2194, 1992.

805. Song, P., C.T. Russell, and S.P. Gary, Identification of low-frequency fluctuations in the terrestrial magnetosheath, J. Geophys. Res., 99(A4), 6011-6025, 1994.

806. Sonnerup, B. U. O., Adiabatic particle orbits in a magnetic null sheet, J. Geophys. Res., 76(34), 8211-8222, 1971.

807. Sonnerup, B. U. O., Theory of the low-latitude boundary layer, J. Geophys. Res., 85(A5), 2017-2026, 1980.

808. Sotirelis, T., and P. T. Newell, Boundary-oriented electron precipitation model, J. Geophys. Res., 105, 18,655- 18,673, 2000.

809. Speiser, T.W., Particle trajectories in model current sheets, 1, Analytical solutions. J. Geophys. Res., 70(17), 4219-4226, 1965.

810. Spence, H.E., M.G. Kivelson, R.J. Walker, and D.J. McComas, Magnetosphericplasma pressures in the midnight meridian: observations from 2.5 to 35 Re, J. Geophys. Res., 94(A5), 5264-5272, 1989.

811. Spiro, R.W., M. Harel, R.A. Wolf, and P.H. Reiff, Quantitative simulation of amagnetospheric substorm 3. Plasmaspheric electric fields and evolution of the plasmapause, J. Geophys. Res., 86(A4), 2261-2277, 1981.

812. Spiro, R.W., P.H. Reiff, and L.J. Maher, Precipitating electron flux and auroral zone conductances, An empirical model, J. Geophys. Res., 87(A10), 8215-8227, 1982.

813. Spreiter, J.R., A.L. Summers, and A.Y. Alksne, Hydromagnetic flow around the magnetosphere, Planet. Space Sei., 14(1), 223-253, 1966.

814. Speiser, T.W., L.R. Lyons, Comparison of an analytical approximation for particle motion in a current sheet with precise numerical calculations, J. Geophys. Res., 89(A1), 147-158, 1984.

815. Stanev, G., M. Petrunova, D. Teodosiev, I. Kutiev, K. Serafimov, S. Chapkynov, V.

816. Chmyrev, N. Isaev, P. Puschaev, I. Pimenov, and S. Bilichenko, An instrument for DC electric field measurements abroad Intercosmos-Bulgaria-1300 satellite, Adv. Space Res., 2, 43-47, 1983.

817. Stasiewich, K., and T. Potemra, Multiscale current structures observed by Freja, J. Geophys. Res., 103(A3), 4315-4325, 1998.

818. Stasiewich, K., M. Longmore, S. Buchert, P.K.Shukla, B. Lavraud, and J. Pickett, Properties of fast magnetosonic shocklets at the bow shock, Geophys. Res. Lett., 30(24), 2241, doi:10.1029/2003GL017971, 2003.

819. Stepanova, M. V., O. Luizar, E.E. Antonova, J.M. Bosqued, R.A. Kovrazhkin,

820. Multiple inverted-V structure events observed at Aueol-3 satellite and hot plasma stratification theory, Geophysica, 50, 65-71, 1999.

821. Stepanova, M.V, O. Luizar, E.E. Antonova, J.M. Bosqued, and R.A. Kovrazhkin, Morphology of high latitude auroral electron precipitations obtained by the aureol-3 satellite, Adv. Space Res., 30(12), 2719-2724, 2002a.

822. Stepanova, M.V., E.E. Antonova, J.M. Bosqued, R.A. Kovrazhkin,and K.R. Aubel, Asymmetry of auroral electron precipitations and its relationship to the substorm expansion phase onset, J. Geophys. Res., 107(A7), 10.1029/2001JA003503, 25"1 25"12, 2002b.

823. Stepanova, M.V., E.E. Antonova, G. Stanev, N. Bankov, and N.V. Isaev, Study ofstratification of magnetospheric convection using Intercosmos-Bulgaria-1300 electric field observations, Adv. Space Res., 31(5), 1419-1424, 2003a.

824. Stepanova, M.V., E.E. Antonova, R. Labbe, G. Stanev, N. Bankov, T. Vucina, M.V. Teltsov, and N.V. Isaev, Study of electric field fluctuations using the Intercosmos-Bulgaria-1300 satellite data, Adv. Space Res., 31(5), 1425-1430, 2003b.

825. Stepanova, M.V., E.E. Antonova, O.A. Troshichev, Intermittency of magnetospheric dynamics through non-Gaussian distribution function of PC-index fluctuations, Geophys. Res.Lett., 30(3), 1127, doi:10.1029/2002GL01070, 27"1 -27~4, 2003c.

826. Stern, D.P., Large-scale electric fields in the Earth's magnetosphere, Rev. Geophys. Space Phys., 15(5), 156-194, 1977.

827. Stiles, G.S., E.W. Hones, S.J. Bame, and J.R. Asbridge, Plasma sheet pressure anisotropics, J. Geophys. Res., 83(A7), 3166-3172, 1978.

828. Stormer, C., The polar Aurora, Clarendon Press, Oxford, 1955.

829. Sugiura, M., Identifications of the polar cap boundary and the auroral belt in the high-altitude magnetosphere: a model for field-aligned currents, J. Geophys. Res., 80(16), 2057-2068, 1975.

830. Sugiura, M,. Field-aligned currents observed by OGO 5 and TRIAD satellites, Ann. Geophys., 32(3), 267-276, 1976.

831. Sugiura, M., and T.A. Potemra, Net field-aligned currents observed by TRIAD. J. Geophys. Res., 81(13), 2155-2164, 1976.

832. Svalgaard, I., Sector structure of the interplanetary magnetic field and daily variation of the geomagnetic field at high latitudes, Det. Danske Meteorol. Inst. Preprint R-6, Charlottenlund,1968.

833. Swift, D.W., A mechanism for energizing electrons in the magnetosphere, J. Geophys. Res., 70(13), 3061-3073, 1965.

834. Swift, D.W., On the formation of auroral arcs and acceleration of auroral electrons, J. Geophys. Res., 80(16), 2096-2108, 1975.

835. Swift, D.W., H.C. Steinback-nielsen, and T.Y. Hallinan, An equipotential model for auroral arcs 1, J. Geophys. Res., 81(22), 3931-3934, 1976.

836. Swift, D.W., An equipotential model for auroral arcs 2. Numerical solutions, J. Geophys. Res., 81(22), 3955-3943, 1976.

837. Swift, D.W., Turbulent generation of electrostatic fields in the magnetosphere, J. Geophys. Res., 82(12), 5143-5154, 1977.

838. Swift, D.W., Mechanism for the discrete aurora-review, Space Sci. Rev., 22(1), 35-75, 1978.

839. Swift, D.W., On the structure of auroral arcs: The results of numerical simulations, J. Geophys. Res., 84(A2), 469-479, 1979.

840. Swift, D.W., Mechanisms for auroral precipitations: a review, Rev. of Geophys. and Space Phys., 19(1), 185-211, 1981a.

841. Swift, D.W., Numerical simulation of the generation of electrostatic turbulence in the magnetotail, J. Geophys. Res., 86(A4), 2273-2285, 1981b.

842. Taguchi, S., M. Sugiura, T. Iyemiri, J.D. Winningham, and J.A. Slavin, Highlystructured ionospheric convection for northward interplanetary magnetic field: a case study with DE-2 observations, J. Geophys. Res., 100(A8), 1474314757,1995.

843. Takahashi, K.L., L.J. Zanetti, R.E. Lopez, R.W. McEntire, T.A. Potemra, K. Yumoto, Disruption of the magnetotail current sheet observed by AMPTE/CCE, Geophys. Res. Lett., 14(10), 1019-1022, 1987.

844. Takalo, J., J. Timonen, and H. Koskinen, Correlation dimension and affinity of AE data and bicolored noise, Geophys. Res. Lett., 20(15), 1527-1530, 1993.

845. Takalo, J., J. Timonen, A.J. Klimas, J.A. Valdivia, D. Vassiliadis, A Coupled map as a model of the dynamics of the magnetotail current sheet, J. Atmosp. Solar-Terr. Physics, 63(9), 1407-1414, 2001.

846. Temerin, M„ The polarization, frequency and wavelength of high-latitude turbulence, J. Geophys. Res., 83(A6), 2609-2616, 1978.

847. Temerin, M., Polarization of high-latitude turbulence as determined by analysis of data from the OV1-17 satellite, J. Geophys. Res., 84(A10), 5935-5937, 1979.

848. Temerin, M.K., K. Cerny, W. Lotko, and F.S .Mozer, Observations of double layers and solitary waves in the auroral plasma, Phys. Rev. Lett., 48(17), 1175-1178, 1982.

849. Temerin, M., Evidence for a large bulk ion conic heating region, Geophys. Res. Lett., 13(10), 1059-1062, 1986.

850. Temerin, M., and I. Roth, Ion heating by waves with frequencies below the ion gyrofrequency, Geophys. Res. Lett., 13(11), 1109-1112, 1986.

851. Theile, B., and H.M. Praetorius, Field-aligned currents between 400 and 3000 km in auroral and polar latitudes, Planet. Space Sci., 21(2), 179-187, 1973.

852. Thomsen, M.F., J. Birn, J.E. Borovsky, K. Morzinski, D.J. McComas, and G.D.

853. Reeves, Two-satellite observations of substorm injections at geosynchronous orbit, J. Geophys. Res., 106(A5), 8405-8416, 2001.

854. Torbert, R.B., and F.S. Mozer, Electrostatic shocks as the source of discrete auroral arcs, Geophys. Res. Lett., 5(2), 135-138, 1978.

855. Trakhtengertz, V.Y., and A.Y. Feldstein, Quiet auroral arcs: ionospheric effect ofmagnetospheric convection stratification, Planet. Space Sci., 32(2), 127-134, 1984.

856. Trakhtengertz, V.Y., and A.Y. Feldstein., Turbulent Alfven boundary layer in the polar ionosphere, 1, Excitation conditions and energetics, J. Geophys. Res., 96(A11), 19,363-19,374, 1991.

857. Trondsen, T.S., and L.L. Cogger, High-resolution television observations of black aurora, J. Geophys. Res., 102(A1), 363-378, 1997.

858. Troshichev, O.A., Polar magnetic disturbances and field-aligned currents, Space Sci. tev., 33(3), 275-315,1982.

859. Troshichev, O.A., V.A. Gizler, and A.V. Shirochkov, Field-aligned currents andmagnetic disturbances in the dayside polar region, Planet. Space Sci., 30(10), 1033-1042, 1982.

860. Troshichev, O.A., M.G. Gusev, S.V. Nickolashkin, V.P. Samsonov, Features of thepolar cap aurorae in the southern polar region, Planet. Space Sci., 36(2), 429439, 1988.

861. Troshichev, O.A., Global dynamics of the magnetosphere under northward IMF conditions, . Atmosph.Terr.Phys., 52(12), 1135-1154,1990.

862. Troshichev, O.A., S. Kokubun, Y. Kamide, A. Nishida, T. Mukai, and T. Yamamoto, Convection in the distant magnetotail under extremely quiet and weakly disturbed conditions, J. Geophys. Res., 104(A5), 10249-10263, 1999.

863. Troshichev, O.A., E.E. Antonova, Y. Kamide, Inconsistence of magnetic field andplasma velocity variations in the distant plasma sheet: violation of the "frozen-in" criterion?, Adv. Space Res., 30(12), 2683-2687, 2002.

864. Troscichev, O.A., Low latitude boundary layer and generation of field-alignedcurrents, Earth's Low-Latitude Boundary Layer, Geophysical Monograph 133, 329-334, 2003.

865. Tsurutani, B.T., M. Sugiura, T. Iyemori, B.E. Goldstein, W. Gonzales, S.I. Akasofu, and E.J. Smith, The nonlinear response of AE to the IMF B2 driver: a spectral break at 5 hours, Geophys. Res. Lett., 17(3), 279-282,1990.

866. Tsyganenko, N.A., Global quantitative models of the geomagnetic field in the cislunar magnetosphere for different disturbance levels, Planet. Space Sci., 35(11), 1347-1358, 1987.

867. Tsyganenko, N.A., A magnetospheric magnetic field model with a warped tail current sheet, Planet. Space Sci., 37(1), 5-20, 1989.

868. Tsyganenko, N.A. On the re-distribution of the magnetic field and plasma in the near nightside magnetosphere during a substorm growth phase, Planet. Space Sci., 37(2), 183-192, 1989.

869. Tsyganenko, N.A., Quantitative models of the magnetospheric magnetic field: Methods and results, Space Sci. Rev., 54(1-2), 75-186, 1990.

870. Tsyganenko, N. A., Methods for quantitative modeling of the magnetic field from Birkeland currents, Planet. Space Sci., 39(4), pp. 641-654, 1991.

871. Tsyganenko, N.A., D.P. Stern, and Z. Kaymaz, Birkeland currents in the plasma sheet, J. Geophys. Res., 98(A11), 19455-19464, 1993.

872. Tsyganenko, N.A., A global analytical representation of the magnetic field produced by the Region 2 Birkeland currents and the partial ring current,./. Geophys. Res., 98(A4), 5677-5690, 1993.

873. Tsyganenko, N.A., and D.G. Sibeck, Concerning flux erosion from the dayside magnetosphere, J. Geophys. Res., 99(A7), 13425-13436, 1994.

874. Tsyganenko, N.A., Modeling the Earth's magnetospheric magnetic field confinedwithin a realistic magnetopause, J. Geophys. Res., 100(A4), 5599-5612, 1995.

875. Tsyganenko, N.A., and D.P. Stern, A new generation global magnetosphere field model, based on spacecraft magnetometer data, ISTP newsletter, 6(1), 21, 1996.

876. Tsyganenko, N. A., A model of the near magnetosphere with a dawn-dusk asymmetry: 1. Mathematical structure, J. Geophys. Res., 107(A8), 10.1029/2001JA000219, 2002a.

877. Tsyganenko, N. A., A model of the near magnetosphere with a dawn-duskasymmetry: 2. Parameterization and fitting to observations, J. Geophys. Res., 107(A8), 10.1029/2001JA000220, 2002b.

878. Tsyganenko, N.A., and T. Mukai, Tail plasma sheet models derived from Geotail data, J. Geophys. Res., 108(A3), 10.1029/2002JA009707, 23"1 23~15, 2003.

879. Tu, C.-Y., and E. Marsch, MHD structures, waves and turbulence in the solar wind: observations and theories, Space Sci. Rev., 73(1/2), 1-210, 1995.

880. Tverskaya, L.V., Dynamics of energetic particles in the radiation belts, Radiation

881. Belts: Models and Standards, ed. J.F. Lemaire, D. Heynderickx, D.N. Baker, Geophysical Monograph 97, 184-187, 1996.

882. Tverskaya, L.V., Diagnosing the magnetospheric plasma structures using relativistic electron data, Phys. Chem. of the Earth, 25(1-2), 39-42, 2000.

883. Tverskaya, L.V., L.V. Pavlov, J.B. Blake, R.S. Selesnick, and J.F. Fennell, Predicting the L-position of the storm-injected relativistic electron belt, Adv. Space Res., 31(4), 1939-1044, 2003.

884. Tverskoy, B. A., Electric fields in the magnetosphere and the origin of trappedradiation. Solar-Terrestrial Physics, edited by E. R. Dyer, Dordrecht, Holland, 297-317, 1972.

885. Ungstrup, E., D.M. Klumpar, and W.J. Heikkila, Heating of ions to superthermal energies in the topside ionosphere by electrostatic ion cyclotron waves, J. Geophys. Res., 84(A8), 4289-4296, 1979.

886. Uritsky, V.M., and M.I. Pudovkin, Low frequency l//-like fluctuations of the AE-index as a possible manifistation of self-organized criticality in the magnetosphere, Ann. Geophys., 16(12), 1580-1588, 1998.

887. Uritsky, V., M. Pudovkin, and A. Steen, Geomagnetic substorms as perturbed self-organized critical dynamics of the magnetosphere, J. Atmosp. Solar-Terr. Physics, 63(9), 1415-1424, 2001a.

888. Uritsky, V.M., A.J. Klimas, J.A. Valdivia, D. Vassiliadis, D.N. Baker, Stable critical behavior and fast field annihilation in a magnetic field reversal model, J. Atmosp. Solar-Terr. Physics, 63(9), 1425-1433, 2001b.

889. Valladares, C.E., H.C. Carlson, K. Fukui, Interplanetary magnetic field dependency of stable Sun-aligned polar cap arcs, J. Geophys. Res., 99(A4), 6247-6272, 1994.

890. Vaivads, A., M. Andre, P. Norqvist, T. Oscarsson, K. Ronnmark, L. Blomberg, J.H. Clemmons, and O. Santolik, Energy transport during 0+ energization by ELFwaves observed by the Frejia satellite, J. Geophys. Res., 104(A2), 2563-2572, 1999.

891. Van Dyke, M., An album of fluid motion assembled by Milton Van Dyke,

892. Department of Mechanical Engineering, Stanford University, Stanford, California, The parabolic press, Stanford, California, 1982, 181 p.

893. Vasyliunas, V. M., Mathematical models of magnetospheric convection and itscoupling to the ionosphere, Particles and Fields in the Magnetosphere, ed. B.M. McCormac, Higham, Mass., Holland, 60-71, 1970.

894. Vasyliunas, V. M., The interrelationship of magnetospheric processes. Earth's Magnetospheric Processes, edited by B.M. McCormac, Higham, Mass., Holland, 29-38, 1972.

895. Vegadr, L., The aurora polaris and the upper atmosphere, in. Terrestrial magnetism and electricity, ser. Physics of the Eart, VIII, New York: Dover Publ., 573658, 1949.

896. Vette, J. I., The NASA/Nationalspace science data center trapped radiationenvironment model program (1961-1991), NSSDC WDC-A-R&S 91-23,1991.

897. Voge, A., and K. Schindler, Nonlinear current sheet formation in ideal plasmas, J. Geophys. Res., 99(A11), 21241-21248, 1994. ■

898. Volland, H.A., A semi-empirical model of large-scale magnetospheric electric fields, J. Geophys. Res., 78(1). 171-180, 1973.

899. Volland, H.A., A model of the magnetospheric electric convection fields, J. Geophys. Res., 83(A6), 2695-2699, 1978.

900. Vorobjev, V.G., G.V. Starkov, and Ya.I. Feldstein, The auroral oval during the substorm development, Planet. Space Sci., 24(10), 955-965, 1976.

901. Voronkov, I., R. Rankin, P. Frycz, V. T. Tichonchuk, and J. C. Samson, Coupling of shear flow and pressure gradient instabilities, J. Geophys.Res., 102, 96399650, 1997.

902. Voronkov, I., R. Rankin, J.C. Samson, and V T. Tichonchuk, Shear flow instability in the dipolar magnetosphere, J. Geophys. Res., 104(A8), 17323-17334, 1999.

903. Voronkov, I. R., E. F. Donovan, B. J. Jaclcel, and J. C. Samson, Large-scale vortex dynamics in the evening and midnight auroral zone: Observations and simulations, J. Geophys. Res., 105(A8), 18505-18518, 2000.

904. Whalen, B.A., W. Bernstein, and P.W. Daly, Low altitude acceleration of ionospheric ions, Geophys. Res. Let.t, 5(1), 55-58, 1978.

905. Walker, R.J., and T. Ogino, Global magnetohydrodynamic simulations of themagnetosphere, ISEE Transactions on Plasma Science, 17(2), 135-149, 1989.

906. Wang, Y., C.L. Shen, S. Wang, and P.Z. Ye, An empirical formula relating thegeomagnetic storm's intensity to the interplanetary parameters:-VBz and dt, Geophys. Res. Lett., 30(20), 2039, doi:10.1029/2003GL017901, 2003.

907. Watanabe, K., and T. Sato, Global simulation of the solar wind magnetosphere interactions. The importance of its numerical validity, J. Geophys. Res., 95(A1), 75-88, 1990.

908. Watanabe, M., T. Iijima, and F. J. Rich, Synthesis models of day side field-aligned currents for strong interplanetary magnetic field By, J. Geophys. Res., 101(A6), 13303-13319, 1996.

909. Watanabe, M., T. Iijima, M. Nakagava, T.A. Potemra, L.J. Zanetti, Skin-ichi Ohtani, P.T. Newell, Field-alignecl current systems in the magnetospheric ground state, J. Geophys. Res., 103(A4), 6853-6859, 1998.

910. Waters, C.L., B.J. Anderson, and K. Liou, Estimation of global field aligned currents using the Iridium system magnetometer data, Geophys. Res. Lett., 28(11), 2165-2168, 2001.

911. Watkins, N.W., M.F. Freeman, S.C. Chapman, R.O. Dendy, Testing the SOChypothesis for the magnetosphere, J. Atmosp. Solar-Terr. Physics, 63(9), 1435-1445 , 2001.

912. Wei, C.Q., B.U.Ô. Sonnerup, and W. Lotko, Model of the low-latitude boundary layer with finite field-aligned potential drops and nonconstatnt mapping factors, J. Geophys. Res., 101(A10), 21463-21479, 1996.

913. Weimer, D.R., C. Goerts, D.A. Curnett, N.C. Maynard, and J.L. Burch, Auroral zone electric fields from DE-1 and 2 at magnetic conjunctions, J. Geophys. Res. 90(A8), 7479-7494, 1985.

914. Weimer, D. R., Auroral E-fields from DE-1 and 2 at magnetically conjugate points, Adv. Space Res., 8(9-10), 373-384, 1988.

915. Weimer, D.R., N.C. Maynard, W.J. Burke, and M. Sugiura, Stationary auroral current oscillations resulting from the magnetospheric generator, J. Geophys. Res., 93(A10), 11436-11444,1988.

916. Weimer, D. R., Models of high latitude electric potentials derived with a least error fit of spherical harmonic coefficients, J. Geophys. Res. 100(A10), 19595-19607, 1995.

917. Weiss, L.A., P.H. Reiff, R.Y. Hilmer, J.P. Winnigham, and G.Lu, Mapping auroral oval into the magnetotail using Dynamic Explorer plasma data, J. Geomagn. Geoelectr., 44,1121-1144, 1992.

918. Whalen, B.A., and I.B. McDiarmid, Observations of magnetic field-aligned auroral electron precipitation, J. Geophys. Res., 77(1), 191-202, 1972.

919. Wiegelman T., and K. Schindler, Formation of thin current sheets in a quasistatic magnetotail model, Geophys. Res. Lett., 22(15), 2057-2060, 1995.

920. Wilhjelm, J., E. Friis-Christensen, and T.A. Potemra, The relationship betweenionospheric and field-aligned currents in the dayside cusp, J. Geophys. Res., 83(A12), 5586-5594, 1978.

921. Williams, D.J., The Earth's ring current: Causes, generation and decay, Space Sci. Rev.,34(1/2), 223-234, 1983.

922. Wing, S., and P.T. Newell, Central plasma sheet ion properties as inferred from ionospheric observations, J. Geophys. Res., 103(A4), 6785-6800, 1998.

923. Wing, S., and P.T. Newell, Quite time plasma sheet ion pressure contribution to Birkeland currents, J. Geophys. Res., 105(A4), 7793-7802, 2000.

924. Winglee, R.M., P.B.Dusenbery, H.L.Collin, C.S.Lin, and A.M. Persoon, Simulations and observations of heating of auroral ion beams, J. Geophys. Res., 94(A7), 8943-8965, 1989.

925. Woch, J., and R. Lundin, The low-latitude boundary layer at mid altitudes:1.entification based on Viking hot plasma data, Geophys. Res. Lett., 20(10), 979-982, 1993.

926. Wolf, R.A., M. Harel, R.W. Spiro, H. Voight, P.H. Reiff, and C.-H. Chen, Computer simulation of inner magnetospheric dynamics for the magnetic storm of May 29, 1977,7. Geophys. Res., 87(A8), 5949-5962, 1982.

927. Wu, C.S., and L.C. Lee, A theory of the terrestrial kilometric radiation, Astrophysical Journal, 230(6), 621-626, 1979.

928. Wygant, J.R., R.B. Torbert, F.S. Mozer, Comparison of S3-3 polar cap potential drops with the interplanetary magnetic field and models of magnetopause reconnection, J. Geophys. Res., 88(A7), .5727-5735, 1983.

929. Wygant, J., D. Rowland, H.J, Singer, M. Temerin, F. Mozer, and M.K. Hudson,

930. Experimental evidence on the role of the large spatial scale electric fields in creating the ring current, J. Geophys. Res., 103(A12), 29527-29544, 1998.

931. Yadav, L.L., and S.R. Sharma, Obliquely propagating ion-acoustic double layers in multy-component magnetized plasma, Physica Scripta, 43, 106-110, 1991.

932. Yahnin, A.G., M.V. Malkov, V.A. Sergeev, R.G. Pellinen, A. Fulamo, S.

933. Vennerstrom, E. Friis-Christensen, K. Lassen, C. Danielsen, G. Craven, C. Deehr, and L.A. Frank, Features of steady magnetospheric convection, J. Geophys. Res., 99(A3), 4039-4051, 1994.

934. Yahnin, A.G., V.G. Vorobjev, T. Bosinger, R. Rasinkangas, D.G. Sibeck, P.T.

935. Newell, On the source region of traveling convection vortices, Geophys. Res. Letu, 24(3), 237-240, 1997.

936. Yamamoto, T., and N. Hori, Latitudinal structures of discrete arcs resulting fromviscous interaction between plasma flows, Planet Space Sci., 18, 1009-1020, 1970.

937. Yang, W.H., and J.R. Kan, Generation of conic ions by auroral electric fields, J. Geophys. Res., 88(A1), 465-468, 1983.

938. Yau, A.W., B.A. Whalen, A.G. McNamara, P.J. Kellogg, and W. Bernstein, Particle and wave observations of low-altitude ionospheric ion acceleration events, J. Geophys. Res., 88(1), 341-355, 1983.

939. Yeh, H.C., and J.C. Foster, Storm time ion outflow at mid-latitude, J. Geophys. Res., 95(A6), 7881-7891, 1990.

940. Yoon, P.H., J.F. Drake, and A.T.J. Lui, Theory and simulation of Kelvin-Helmholts instability in the geomagnetic tail, J. Geophys. Res., 101(A12), 27327-27339, 1996.

941. Yermolaev, Yu.I., Interball observations of the plasma sheet, Adv. Space Res., 20(4-5), 983-991, 1997.

942. Zaitseva, S. A., T. A. Drobinina, and M. I. Pudovkin, DR-current intensity variations during substorm development, Proceedings of the 4th International Conference "Problems of Geocosmos", St. Peterburg, Petrodvorets, 03-08 June 2002, 136141,2002.

943. Zanetti, L.J., W. Baumjohann, and T.A. Potemra, Ionospheric and Birkeland current distributions inferred from the MAGSAT magnetometer data, J. Geophys. Res., 88(A6), 4875-4884, 1983.

944. Zanetti, L.J., T.A. Potemra, R.E. Erlandson, P.F. Bythrow, and B.J. Anderson, Polar region Birkeland current, convection, and aurora for northward interplanetary magnetic field, J. Geophys. Res., 95(A5), 5825-5833, 1990.

945. Zastenlcer, G.N., M.N. Nozdrachev, J. Safrankova, Z. Nemecek, K.I. Paularena, A.J. Lazarus, R.P. Lepping, and T. Mukai, Fast solar wind plasma and magnetic field variations in the magnetosheath, Czechoslovak Journal of Physics, 49(4a), 579-589, 1999.

946. Zelenyi, L.M., A.V. Milovanov, and G. Zimbardo, Multiscale magnetic structure of the distant tail: self-consistent fractal approach, Geophysical monograph, 105, 321-339, 1998.

947. Zelenyi, L.M., D.C. Delcourt, H.V. Malova, and A.S. Sharma, "Aging" of the magnetotail thin current sheets, Geophys. Res. Lett., 29(12), 10.1029/2001GL013789, 491-49"4, 2002.

948. Zelenyi, L.M., H.V. Malova, V.Yu. Popov, D.C. Delcourt, and A.S. Sharma,

949. Evolution of ion distribution functions during the "aging" process of thin current sheet, Adv. Space Res., 31(5), 1207-1214, 2003.

950. Zhu, X.M., Plasma sheet polytropic index as inferred from FPE measurements, Geopys. Res. Lett.,17(12), 2321-2324, 1990.

951. Zhou, X.,and B.T. Tsurutani, Rapid intensification and propagation of the daysideaurora: Large-scale interplanetary pressure pulses (fast shocks), Geophys. Res. Lett., 26(8), 1097-1100, 1999.

952. Zi, M., and E. Nielsen, Spatial variation of electric fields in the high-latitude ionosphere, J. Geophys. Res., 87(A7), 5202-5206, 1982.

953. Zmuda, A.J., J.H. Martin, and F.T. Heuring, Transverse magnetic disturbances at 1100 km in the auroral region, J. Geophys. Res., 71(21), 5033-5045, 1966.

954. Zmuda, A.J., J.H. Martin, and F.T. Heuring, Dayside magnetic disturbances at 1100 km in the auroral oval, J. Geophys. Res., 72(3), 1115-1117, 1967.

955. Zmuda, A. J., and J.C. Armstrong, The diurnal variation of the region with vector magnetic field changes associated with field-aligned currents, J. Geophys. Res., 79(30), 2501-2502, 1974a.

956. Zmuda, A.J., and J.C. Armstrong, The diurnal flow pattern of field-aligned currents. J. Geophys. Res., 79(31), 4611-4619, 1974b.

957. Zwingmann, W., and K. Schindler, Magnetic islands in the quiet magnetotail, Geophys. Res. Lett., 7(10), 909-912, 1980.