Экологические аспекты естествознания: учебное пособие / И. Б. Джакупова, А. Ж. Божбанов.

шар по экватору проводником и пропускать по нему электрический ток величиной в 600 миллионов ампер. Взаимодействие магнитного поля Земли с солнечным ветром создает магнитосферу Земли, которая представляет собой сложную структуру. Магнитосфера и ионосфера Земли чувствительны к любым изменениям, происходящим в потоке солнечного ветра, который, в свою очередь, является чувствительным детектором возмущений, возникающих на Солнце. Существует тесная планетарная связь между жизнью в биосфере и солнечно-земными связями. При появлении возмущений в солнечном ветре, появляются эховые возмущения в магнитосфере Земли. В некоторых случаях эти возмущения длятся один-два часа. Механизм действия возмущений в магнитосфере имеет сложный характер и получил название суббури. При наложении во времени суббури превращаются в магнитные бури магнитосферы Земли. При этом возникает диссипация энергии в магнитосфере Земли, достигающая величины примерно 10 11 Вт. Это сопровождается джоулевым выделением теплоты в ионосферных токах, внедрением в верхнюю атмосферу Земли потоков заряженных и нейтральных частиц, приводящих к возникновению интенсивных полярных сияний на высотах 100-200 км. Интенсивность энерговыделения в полярных сияниях достигает 10 -2 -10 -1 Вт/м 2 вдоль аврорального овала (от англ, auroral - напоминающий полярное сияние, вызванный полярным сиянием). При этом наблюдаются яркие полярные сияния. В ионосфере возникают интенсивные токи. Поскольку движение заряженных частиц зависит от величины и направления силовых линий электрического и магнитного полей, от их временных зависимостей, от знака заряда и вектора скорости. Определение траектории каждой отдельной частицы представляет чрезвычайно трудную задачу. Она уподобляется задаче по определению взаимодействия многих тел. Каждая заряженная частица помимо действия полей испытывает при своем движении столкновения с другими частицами с непредсказуемым характером обмена импульсами. В настоящее время разработан механизм, объясняющий основные процессы взаимодействия солнечного ветра, магнитосферы и ионосферы Земли, в том числе и образование полярных сияний. Из-за разных ускорений продольной и поперечной составляющих скоростей заряженных частиц при крупномасштабной конвекции плазмы образуется анизотропное распределение частиц по скоростям. Это приводит к возникновению волн в плазме с последующим рассеиванием частиц на этих волнах (волны «свистов») и попаданием частиц в магнитные ловушки. Затем заряженные частицы из этих ловушек попадают в атмосферу, вызывая ее свечение. Крупномасштабная конвекция расслаивается на мелкомасштабные неоднородности. Дуги 73