Введение
Глава 1. Математическое моделирование как метод исследования ионосферы Земли .. 11
1.1 Математическое моделирование ионосферы 11
1.2 Сложности работы с глобальными теоретическими моделями 17
1.3 Сопоставление результатов численного моделирования ионосферных параметров с данными наблюдений 18
1.4 Выводы 20
Глава 2. Глобальная численная модель верхней атмосферы TJAM 22
2.1 Структура модели 23
2.2. Моделирующие уравнения 24
2.2.1. Общий вид уравнений 24
2.2.2 Блок нейтральной атмосферы и нижней ионосферы 25
2.2.2.1 Уравнения для нейтральной атмосферы 25
2.2.2.2 Уравнения для нижней ионосферы (D, Е и F1 области ионосферы) 27
2.2.3 Блок ионосферной Р2-области и внешней ионосферы 29
2.2.4 Блок электрического поля 31
2.3 Основные фотохимические реакции в ионосфере 32
2.3.1 Ионизация (фото- и корпускулярная) 32
2.3.2 Диссоциативная рекомбинация 33
2.3.3 Ионно-молекулярные и ионно-атомные реакции 33
2.4 Граничные условия 35
2.5 Начальные условия 36
2.6 Входные параметры 36
2.7 Методы решения моделирующих уравнений 36
2.8 Выводы 37
Глава 3. Вариации параметров Е-области ионосферы и термосферных ветров в ходе сильной магнитной бури 31 марта 2001 года: наблюдения в обсерватории Миллстоун Хилл и математическое моделирование 38
3.1 Введение 38
3.2 Моделирование вариаций параметров ионосферы и термосферных ветров в течение бури 31 марта 2001 года 39
3.3 Сопоставление результатов моделирования с данными наблюдений 41
3.4 Исследование причин расхождений скоростей термосферного ветра, полученных по модели UAM и рассчитанных в Миллстоун Хилле 49
3.5 Выводы 53
Глава 4. Поведение Г2-области ионосферы Земли в период магнитных бурь апреля 2002 года: математическое моделирование и радарные наблюдения 54
4.1 Ионосферные возмущения 17-20 апреля 2002 года 54
4.2 Описание вариантов численных расчетов 56
4.3 Сопоставление результатов теоретических модельных с данными радаров некогерентного рассеяния и результатами эмпирических моделей IRI-2001 и NRLMSISE-00 57
4.3.1 Высотно-временные вариации 16-17 апреля 2002 года 57
4.3.2 Временные вариации 15-20 апреля 2002 года 66
4.4 Исследование влияния способа задания высыпаний энергичных частиц на результаты численных расчётов параметров ионосферы 82
4.4.1 Модификация способа задания высыпаний энергичных частиц в модели UAM.. 82
4.4.2. Исследование влияния способа задания высыпаний энергичных электронов на результаты моделирования электронной концентрации 90
4.5 Исследование влияния способа задания продольных токов на результаты численных расчётов параметров ионосферы 95
4.5.1 Задание системы продольных токов в модели UAM 95
4.5.2 Моделирование бурь с различными вариантами задания продольных токов 96
4.6 Учёт колебательных состояний молекулярного азота при расчёте ионосферных параметров 102
4.7 Исследование влияния термосферного ветра на поведение ионосферы в средних и субавроральных широтах 107
4.8 Влияние электрического поля на поведение электронной концентрации в F-области ионосферы над Миллстоун Хиллом 16 апреля 2002 года 115
4.9 Обсуждение результатов 125
Заключение 129
Список литературы
