Содержание
Общаяхарактеристикаработы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
КлассификацияУНЧ-волн . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Магнитнаягидродинамика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Кинетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
УНЧ-волнывнаблюдательныхданных . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
СцеплениеветвейУНЧ-колебанийвнеоднороднойплазме . . . . . . . . . 36
Трансформация полоидальных азимутально-мелкомасштабных альфве
новскихволнвтороидальные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
РезонаторыдляУНЧ-волнвмагнитосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Интерпретацияразличныхтиповазимутально-мелкомасштабныхУНЧ-волн 46
1Пространственная структура и источники азимутально
мелкомасштабныхальфвеновскихволнвмагнитосфере . . . . . . . . 56
1.1Равновесиеисистемакоординат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
1.2Пространственно-временнаяструктураиполяризацияальфвеновских
волн,возбужденныхкинетическиминеустойчивостями . . . . . . . . 57
1.2.1Монохроматическиеволны. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
1.2.2Внезапныйимпульс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
1.2.3Вкакихслучаяхвозможнагенерацияполоидальныхальфвенов
скихволннеустойчивостями? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
1.3Импульсноевозбуждениеальфвеновскихволн . . . . . . . . . . . . . 79
1.3.1Импульсныйисточникконечнойдлительности . . . . . . . . . . 79
3
1.3.2 Внезапный импульс, локализованный на магнитной оболочке . . 91
1.3.3 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
1.4 Движущийся источник . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
1.4.1 Структура и эволюция волнового поля . . . . . . . . . . . . . . . 103
1.4.2 Движение фазы в сторону экватора при наблюдениях полоидаль
ных альфвеновских волн на радарах . . . . . . . . . . . . . . . . 114
1.5 Выводы к Главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
2 Сцепление альфвеновской и компрессионной мод: гидродинамиче
ское рассмотрение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
2.1 Сцепление альфвеновских и быстрых магнитозвуковых волн в плазме
с тяжелыми ионами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
2.1.1 Система волновых уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
2.1.2 Обсуждение системы сцепленных волновых уравнений . . . . . . 127
2.1.3 Осесимметричный альфвеновский резонанс в мультикомпонент
ной плазме при конечной гирочастоте ионов . . . . . . . . . . . . 130
2.1.4 Резонансные частоты в мультикомпонентной плазме . . . . . . . 135
2.2 Сцепление альфвеновской и медленной магнитозвуковой мод . . . . . 137
2.2.1 Основные уравнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
2.2.2 Область локализации медленного магнитного звука . . . . . . . . 140
2.2.3 Продольная структура ММЗ в ВКБ приближении . . . . . . . . . 144
2.2.4 Пространственная структура медленных магнитозвуковых мод
при m»1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2.3 Гидромагнитная неустойчивость сцепленных альфвеновской и медлен
ной магнитозвуковой мод колебаний в корональных арках в солнечной
короне . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
2.3.1 Основные уравнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
2.3.2 Альфвеновские и ММЗ-собственные функции . . . . . . . . . . . 151
2.3.3 Дисперсионное уравнение для сцепленных МГД-мод . . . . . . . 152
2.3.4 Радиальная структура неустойчивых мод . . . . . . . . . . . . . 156
4
2.4ВыводыкГлаве2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
3Сцеплениеальфвеновскойикомпрессионноймод:кинетическоерас
смотрение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
3.1Альфвеновскаяидрейфово-компрессионнаямоды . . . . . . . . . . . 164
3.1.1Основныеуравнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
3.1.2Области локализации альфвеновской и дрейфово
компрессионноймод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
3.1.3ЗапределамиВКБ-приближения:структуравблизирезонансных
поверхностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
3.1.4Альфвеновскиенеустойчивостиприучетесцепленияскомпрес
сионноймодой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
3.1.5Итоги. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
3.2Баллоннаянеустойчивостьсцепленныхальфвеновскихикомпресси
онныхмод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
3.3Альфвеновскаяизеркальнаямоды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
3.3.1Основныеуравнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
3.3.2Сцеплениеальфвеновскойизеркально-дрейфовоймодпренебре
жимомало . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
3.3.3Слабое, но ненулевое сцепление альфвеновской и зеркально
дрейфовоймод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
3.3.4Сильноесцеплениеальфвеновскойизеркально-дрейфовоймод . 191
3.3.5Поперечнаядисперсиясцепленныхальфвеновскихизеркально
дрейфовыхмод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
3.4Продольноеэлектрическоеполе, обусловленноесцеплениемальфве
новскойикомпрессионноймод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
3.4.1Исходныеуравнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
3.4.2Продольноеэлектрическоеполеальфвеновскойволнывнеодно
роднойплазме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
3.5ВыводыкГлаве3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
5
4 Резонаторыдлякомпрессионныхволнвмагнитосфере . . . . . . . . . 207
4.1Резонаторыдлязеркально-дрейфовоймоды . . . . . . . . . . . . . . . 208
4.1.1Рольсцеплениямод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
4.1.2Рольконечноголарморовскогорадиуса . . . . . . . . . . . . . . . 213
4.2Резонаторыдлядрейфово-компрессионноймоды . . . . . . . . . . . . 220
4.3ВыводыкГлаве4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Списоклитературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
