Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Динамика и устойчивость сдвиговых течений на границах магнитосферы, плазмосферы и в солнечном ветре

ВАК РФ 25.00.29, Физика атмосферы и гидросферы

Содержание диссертации, доктора физико-математических наук, Мишин, Владимир Виленович

Введение

I Глава. Магнитогидродинамическая неустойчивость сдвигового тече

1.1. Вывод системы уравнений, описывающей неустойчивость сдвигового течения

1.2. Основные результаты теории неустойчивости плоского тангенциального разрыва

1.3. Влияние неоднородности сдвиговых потоков и кривизны границы на неустойчивость тангенциального разрыва.

1.3.1. Неустойчивость ТР в случае цилиндрической геометрии.

1.3.2. Неустойчивость плоского ТР двух неоднородных сред. Влияние крупномасштабных градиентов плотности в областях I и II.

1.3.3. Влияние крупномасштабных градиентов скорости в областях I и II на неустойчивость плоского ТР.

1.4. Неустойчивость дозвукового сдвигового переходного слоя конечной толщины при отсутствии влияния сжимаемости.

1.4.1. Влияние градиента плотности.

1.4.2. Влияние напряженности поля потенциальных сил (эффект Рэлея-Тейлора).

1.4.3. Влияние неоднородности плотности при наличии продольного магнитного поля.

1.5. Влияние сжимаемости среды на неустойчивость сдвигового течения во внешнем магнитном поле.

1.5.1. Неустойчивость продольных к||у0 возмущений.

1.5.2. Неустойчивость косых возмущений.

1.5.3. Структура возмущений сверхзвукового сдвигового течения.

1.6. Квазилинейное описание неустойчивости сверхзвукового сдвигового течения.

Основные результаты Главы I

Глава. Неустойчивость сдвигового течения на границах магнитосферы, плазмосферы и тангенциальных разрывах солнечного ветра.

2.1. Неустойчивость на границе магнитосферы.

2.1.1. Структура пограничных слоев и основные модели магнитосферы.

2.1.2. Неустойчивость дневной магнитопаузы.

2.1.3. Неустойчивость ночной магнитопаузы.

2.1.4. О вкладе неустойчивости магнитопаузы в механизм вязкого взаимодействия СВ с магнитосферой.

2.2. Неустойчивость на плазмопаузе.

2.3. Неустойчивость сдвиговых течений в солнечном ветре.

2.3.1. О неоднородной структуре солнечного ветра.

2.3.2. Распределение плазменных параметров в фоновой межпланетной среде и на ТР. •

2.3.4. Неустойчивость ведущего края: высокоскоростного потока, оценка толщины сдвигового слоя.

2.3.5. Обсуждение результатов.

Основные результаты Главы II.

Глава. "Волновой" механизм передачи энергии из солнечного ветра в магнитосферу

3.1. Перенос энергии через дневную магнитопаузу -случай колебаний большой амплитуды в солнечном ветре.

3.2. Перенос волновой энергии в магнитосферу с учетом сверхзвукового режима ее обтекания.

3.2.1. Модель среды и сшивка решений МГД-уравнений.

3.2.2. Поток энергии магнитозвуковых волн.

3.2.3. Модель спектральной функции.

3.2.4. Результаты численного счета и их обсуждение.

Основные результаты Главы III.

Глава. Воздействие неоднородностей солнечного ветра на динамику магнитопаузы и ее устойчивость

4.1. Радиальные движения магнитопаузы под действием фронта неоднородности набегающего потока.

4.2. МГД неустойчивость границы магнитосферы во время ее ускоренного перемещения.

4.2.1. Неустойчивость во время воздействия фронта неоднородности давления.

4.2.2. Колебательный режим неустойчивости границы магнитосферы.

4.2.3. Основные результаты модели.

4.3. Раскачка колебаний магнитопаузы и глобальных геомагнитных пульсаций импульсом разрежения солнечного ветра 22.03.1979.

4.3.1. Наблюдения и методы анализа.

4.3.2. Геомагнитные пульсации.

4.3.3. Анализ энергетических спектров.

4.3.4. Поляризация колебаний.

4.3.5. Обсуждение результатов наблюдений 22.03.1979.

4.4. Полярный касп -как источник длиннопериодных резонансных колебаний.

4.5. Примеры наблюдений модулированных геомагнитных пульсации-как доказательство периодического "включения" желобковой неустойчивости во время Ssc в период 1979-1983гг.

4.6. Геомагнитные пульсации во время прохождения межпланетного магнитного облака 10-11.01.1997.

4.6.1. О поведении параметров плазмы и магнитопаузы во время прохождения облака.

4.6.2. Магнитосферный отклик на скачки давления СБ в длиннопериодных пульсациях.

4.6.3. О пульсациях в коротковолновом диапазоне.

4.6.4. Обсуждение результатов наблюдений.

4.6.5. Выводы по наблюдениям 11.01.1997.

Основные результаты Главы IV.

V Глава. Волны альвеновского типа в потоках неоднородной плазмы и их связь с геомагнитными пульсациями

Введение

5.1. Дисперсионное уравнение для мелкомасштабных волн альвеновского типа в неоднородной анизотропной плазме.

5.2. Дрейфовая неустойчивость - один из источников геомагнитных пульсаций.

5.2.1. Генерация волн альвеновского типа на высокоскоростных потоках солнечного ветра.

5.2.2. Генерация волн альвеновского типа на тангенциальных разрывах в солнечном ветре.

5.2.3. Генерация волн альвеновского типа в переходной области.

5.2.4.Генерация волн на границе магнитосферы

Основные результаты Главы V.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Динамика и устойчивость сдвиговых течений на границах магнитосферы, плазмосферы и в солнечном ветре"

Актуальность проблемы. В околоземной плазме наблюдаются неоднородности различных масштабов. Самыми резкими из них являются магнитогидродинамические (МГД) разрывы. Наиболее распространены тангенциальные разрывы (ТР), которые реализуются в солнечном ветре (СВ), на границах магнитосферы, плазмосферы, плазменного и нейтрального слоев. В динамике бесстолкновительной плазмы определяющую роль играют коллективные процессы, обусловленные плазменными неустойчивостями [1]. Поэтому и в околоземной плазме развитие неустойчивостей на ТР определяет структуру ТР, эволюцию и взаимодействие областей, разделенных ими. На ТР могут развиваться как крупномасштабные МГД неустойчивости [2], [3], так и мелкомасштабные кинетические неустойчивости [4]. Последние в силу своей мелкомасштабности могут привести к образованию переходного слоя на ТР толщиной И не более протонного гирорадиуса: И < /?; ~ 100 км. Однако толщина переходного слоя реальных сдвиговых течений обычно намного больше. Так, даже минимальные значения толщины ТР на околополуденной магнитопаузе составляют Б « (1 — 2)р,- и достигают десятков pi на флангах магнитосферы [5] и в СВ [6].

Кроме того, величина эффективной турбулентной вязкости, которую могут дать кинетические неустойчивости на магнитопаузе близка к и — 1012 см2/с [7], [8], что на порядок ниже значения, требуемого для механизма вязкого взаимодействия СВ с магнитосферой [9]- [11]. Поэтому в механизме вязкого взаимодействия разноскоростных потоков на ТР в СВ и на магнитопаузе (генерации на них МГД волн, эволюции структуры их границ, обмене импульсом и энергией) должна играть определяющую роль крупномасштабная МГД неустойчивость ТР.

В большинстве работ, посвященных геофизическим приложениям МГД неустойчивости ТР, используют длинноволновое приближение ("приближение ТР"), в котором не учитывается переходный слой, а изменение всех параметров задается скачком. При этом для дозвукового перепада скорости получается простое и удобное для анализа дисперсионное уравнение, которое, однако, обладает следующими недостатками: а) дает неверную зависимость инкремента от неоднородности плотности; б) не позволяет оценить частотный диапазон неустойчивости, что необходимо для физики геомагнитных пульсаций - важного инструмента диагностики параметров СБ; в) не позволяет адекватно описать влияние сжимаемости среды и магнитного поля.

Эти недостатки приближения разрыва привели к раду неверных представлений о роли неустойчивости в генерации МГД волн и вязком взаимодействии сдвиговых течений в СБ и на границе магнитосферы. В частности, вывод Паркера об отсутствии неустойчивости на сверхзвуковых TP в СБ [12], полученный под влиянием работы Ландау [13] (где не учитывался переходный слой-т.е. использовалось приближение разрыва), затруднил объяснение плавной структуры границ сверхзвуковых сдвиговых течений в СВ. Это обстоятельство также затормозило развитие теории формирования магнитосферных пограничных слоев и в целом механизма вязкого взаимодействия СБ с магнитосферой. Поэтому в диссертации большое внимание уделено разработке теории неустойчивости сдвигового течения с учетом изменения всех параметров среды на переходном слое конечной толщины.

Одной из актуальных в современной физике геомагнитосферы является задача объяснения повышенного уровня некоторых видов геомагнитной активности в дневной полярной области. Из них явления, вызванные южной компонентой межпланетного магнитного поля -"события переноса потока" (FTE), объясняются с позиций механизма пересоединения [14], [15], [16], в основе которого лежит разрывная (tearing) неустойчивость [17]. Однако существуют явления, не связанные с южным межпланетным магнитным полем (ММП). К ним, например, относятся "события переноса давлением" (РТЕ)-повышение геомагнитной активности под действием неоднородностей давления СВ [18], а также регулярные сред-непериодные геомагнитные пульсации, имеющие полуденный максимум [19]. Эти явления нельзя связать с неустойчивостью сдвигового течения, которая из-за наличия области застоя вблизи подсолнечной точки практически не развивается. Активно обсуждавшаяся долгие годы идея проникновения неоднородностей СВ в магнитосферу за счет образования вмятин на стационарной магнитопаузе и развития на ней. желобковой МГД неустойчивости [20] оказалась недостаточно обоснованной. Дело в том, что локальные вмятины представляют собой малые возмущения границы, которая относительно них устойчива в силу своей выпуклости [21], [22]. Для решения указанной актуальной проблемы в работе исследуется возможность возбуждения желобковой неустойчивости во время ускоренного перемещения дневной магнитопаузы под действием фронта неоднородности набегающего потока.

Решение одной из основных проблей солнечно-земной физики- разработка теории взаимодействия СВ с магнитосферой-требует развития теории не только неустойчивости сдвигового течения, но и теории прохождения магнитозвуковых волн через ТР с целью оценки эффективности переноса энергии на волнах из СВ в магнитосферу. Дело в том, что по гипотезе Аксфорда [11], определяющий вклад в вязкое взаимодействие СВ с магнитосферой должны вносить магнитозвуковые волны (МЗВ). Однако в работах, посвященных конкретным расчетам волнового потока энергии в магнитосферу [23], [24], рассматривалось прохождение волн только через дневную магнитопаузу, сильно отражающую из-за дозвукового режима обтекания. При этом не учитывался вклад флангов и поверхности хвоста, где из-за сверхзвукового режима обтекания прохождение МЗВ должно быть очень эффективно [25], [11], [26]. Кроме того, авторам указанных работ для проведения интегрирования по спектру не хватало экспериментальных данных. Поэтому результаты [23], [24] привели к неверным представлениям о малоэффективности "волнового" механизма [27] и его необоснованному забвению. Развитие названного механизма, адекватный анализ его вклада в энергообмен СВ с магнитосферой-еще один раздел проблемы, решаемой в диссертации.

Цель работы и содержание поставленных задач. Диссертация имеет цель развить теорию неустойчивости неоднородных сдвиговых течений применительно к анализу неустойчивости, эволюции ж динамики ТР в СВ и на границах магнитосферы и плазмосферы и последующего развития механизмов:

-генерации геомагнитных пульсаций,

-взаимодействия СВ с магнитосферой,

-взаимодействия высокоскоростных потоков с фоновым СВ.

Для выполнения этой цели решались следующие конкретные задачи:

1. Разработка теории неустойчивости сдвигового течения с учетом переходного слоя, неоднородностей всех параметров, магнитного поля и сжимаемости среды.

2. Анализ данных наблюдений пульсаций магнитного поля в космосе и на Земле для проверки возможности их генерации неустойчивостью сдвигового течения на границах магнитосферы и плазмосферы и разноскоростных потоков в солнечном ветре.

3. Выяснение эффективности переноса энергии из солнечного ветра в магнитосферу на МЗВ.

4. Теоретический анализ воздействия фронта неоднородности набегающего потока плазмы на положение магнитопаузы, ее динамику и генерацию поверхностных колебаний за счет усиления неустойчивости сдвигового течения эффектом Рэлея-Тейлора во время ускоренного перемещения магнитопаузы. Проверка теоретических результатов по данным спутниковых и наземных наблюдений.

5. Выяснение роли неустойчивости сверхзвукового сдвигового течения в генерации МГД волн и эволюции границы геомагнитного хвоста и тангенциальных разрывов в СВ.

6. Развитие теории мелкомасштабной дрейфовой неустойчивости неоднородной движущейся анизотропной плазмы и выяснение ее роли в генерации геомагнитных пульсаций вне магнитосферы и на ее границе.

Методы исследования. В работе проводится теоретический анализ с использованием численных методов. При этом достоверность и обоснованность полученных в работе результатов определяется их сопоставлением с данными одновременных спутниковых и наземных наблюдений, повторяемостью результатов по материалам разных станций и разных событий, сравнением с выводами других авторов.

Теоретическая значимость и прикладная ценность. Научная ценность работы заключается в разработке теории МГД неустойчивости сдвигового течения с учетом влияния неоднородностей скорости, плотности, магнитного поля, а также влияния сжимаемости среды и поля внешних потенциальных сил, наблюдаемых на ТР в околоземной плазме. Эти результаты важны для солнечно-земной физики, аэро-гидродинамики, физики плазмы и астрофизики, поскольку сдвиговые течения играют большую роль в образовании спиральных рукавов галактик [28], динамике вихрей в атмосфере и океане, влияют на режим обтекания тел [29].

Проведенный анализ условий развития неустойчивости, ее частотного диапазона на ТР в зависимости от распределения параметров околоземной плазмы и магнитного поля важен для теории геомагнитных пульсаций. При этом практическую ценность представляет возможность получения по результатам работы оценки частот наиболее неустойчивых возмущений на реальных сдвиговых течениях при анализе спектров волн в межпланетной среде и записей геомагнитных пульсаций.

Кроме исследования неустойчивости в работе изучена другая важная для механизма взаимодействия СВ с магнитосферой задача линейной теории поведения возмущений на ТР: о взаимодействии магнитозвуковой волны со сверхзвуковым сдвиговым течением. При этом научную ценность для физики магнитосферы представляют результаты расчетов потока энергии, переносимого в магнитосферу волнами из СВ.

Сформулированные в работе выводы получили признание как отечественных, так и зарубежных специалистов, широко цитировались в статьях по геомагнетизму и солнечному ветру, были использованы в монографиях и обзорах, например: [30], [31], [32], [33].

На защиту выносятся следующие положения:

1) Выявлены закономерности влияния ориентации ММП на условия развития МГД неустойчивости на дневной магнитопаузе: нарастание нерадиальных компонент ММП вызывает усиление поля и асимметрию его распределения в переходной области, что уменьшает инкремент неустойчивости и объясняет антикорреляцию геомагнитных пульсаций с азимутальной компонентой ММП, а также асимметрию утро-вечер колебаний магнитопаузы и геомагнитных пульсаций РсЗ-4 при среднем спиральном ММП.

2) Выполнен анализ неустойчивости сдвиговых течений с учетом переходного слоя конечной толщины. Показано, что в отличие от результатов широко используемого приближения тангенциального разрыва перепад плотности не уменьшает инкремент дозвуковых возмущений. Этот результат важен для анализа неустойчивости на магнитопаузе и особенно плазмопаузе;

3) Исследована неустойчивость сдвиговых течений на границе хвоста магнитосферы и в СВ. Показано, что вследствие сверхзвукового перепада скорости на продольных возмущениях неустойчивость там практически не развивается. При этом, однако, эффективно возбуждаются косые относительно направления течения возмущения, что приводит к формированию размытых пограничных слоев на границах сдвиговых течений в СВ и на магнитопаузе и обеспечивает генерацию наблюдаемых там магнитозвуковых волн. Эти результаты радикально отличаются от соответствующих выводов, полученных без учета косых возмущений.

4) Построена теория проникновения пакета магнитозвуковых волн в магнитосферу из СВ, где они регистрируются в области сдвиговых течений в диапазоне частот ~ Ю-3 - 10~4Гц со средней наблюдаемой амплитудой колебаний плотности, равной 20% от плотности СВ. Сдвиговые течения наблюдаются на границах секторов ММП и, кроме того, в эпоху солнечного максимума—внутри секторов. Встречаемость таких течений составляет до 10% от общего времени наблюдений. Показано, что вследствие сверхзвукового режима обтекания через поверхность геомагнитного хвоста проникает более половины плотности волновой энергии, а поток мощности превышает значение 1012 Вт. Т.о. магни-тозвуковые волны могут вносить заметный вклад в энергетику суббурь и наблюдаемый рост геомагнитной активности при прохождении Земли через границы секторов ММП.

5) Теоретическое моделирование показало, что под действием фронта неоднородности СВ происходит отклик магнитосферы в двух частотных диапазонах:

-в диапазоне пульсаций Рс2-Рс4 во время ускоренного перемещения магнитопаузы, когда "включается" желобковая неустойчивость, создающая условия проникновения плазмы в магнитосферу,

-в диапазоне длиннопериодных пульсаций раскачиваются радиальные колебания магнитопаузы, сопровождаемые глобальными геомагнитными пульсациями с неизменным по широте периодом.

Проверка, выполненная по наземным и спутниковым данным, полученным в рамках международных программ CDAW-6 и Interball, подтвердила названные теоретические заключения.

Перечень структурных элементов. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографии. Объем основного текста составляет 183 страницы, включая 38 рисунков и 6 таблиц, библиография-225 наименований на 20 страницах. Общий объем-203 страницы.

Заключение Диссертация по теме "Физика атмосферы и гидросферы", Мишин, Владимир Виленович

Основные результаты работы следующие:

I. По теории МГД неустойчивости сдвигового течения:

1) сильная неоднородность плотности не изменяет (не уменьшает) инкремент неустойчивости дозвукового сдвигового течения (в отличие от инкремента неустойчивости тангенциального разрыва), смещая положение максимума инкремента в сторону более коротких длин волн;

2) продольное магнитное поле уменьшает инкремент неустойчивости и сужает диапазон генерации дозвуковых возмущений, но не уменьшает диапазон сверхзвуковых возмущений; поперечное магнитное поле увеличивает полное давление и тем самым уменьшает стабилизирующе влияние сжимаемости среды;

3) показана определяющая роль косых возмущений (распространяющихся под углом к направлению течения) в спектре неустойчивости и в эволюции сверхзвуковых ТР скорости, при этом величина инкремента и диапазон частот косых возмущений значительно больше, чем продольных;

4) для сверхзвукового сдвигового течения получена система квазилинейных уравнений, которая описывает диффузионное расплывание переходного слоя без введения искусственных коэффициентов переноса, как это принято при численном моделировании эволюции течений в бесстолкновительной околоземной плазме;

II. По исследованию неустойчивости сдвигового течения в околоземном космическом пространстве:

1) показано, что на дневной магнитопаузе:

- неустойчивость развивается на низкоширотном пограничном слое и не развивается в плазменной мантии вследствие стабилизации геомагнитным полем;

- условия развития неустойчивости наиболее благоприятны при преобладании радиальной компоненты ММП;

- при средней спиральной ориентации ММП вследствие усиления магнитного поля на головной ударной волне в вечернем секторе неустойчивость развивается в утреннем секторе гораздо эффективнее, чем в вечернем, что хорошо объясняет утренний максимум колебаний магнитопаузы и свидетельствует в пользу механизма генерации геомагнитных пульсаций Рс 3-4 рассмотренной неустойчивостью на дневной магнитопаузе.

2) на флангах и пограничных слоях геомагнитного хвоста:

- в ближнем хвосте вблизи меридиана утро-вечер, где изменение скорости на границе сравнимо с величиной альвеновсхой скорости, сохраняются закономерности влияния ориентации ММП на развитие неустойчивости;

- на флангах и пограничных слоях дальнего хвоста условия развития неустойчивости менее чувствительны к изменению ориентации ММП вследствие сверхзвукового и сверх-альвеновского режима обтекания, наибольшее стабилизирующее влияние там может оказывать радиальная компонента ММП;

- возмущения раскачиваются наиболее интенсивно в диапазоне длиннопериодных пульсаций и вследствие сверхзвукового характера обтекания проникают внутрь магнитосферы, вызывая при этом диффузионное расплывание сдвигового слоя и формируя наблюдаемые пограничные слои значительной толщины;

3) на границе плазмосферы генерируются поверхностные, быстро спадающие от плазмопаузы возмущения в диапазоне частот Ю-4 — Ю-3 Гц, причем период наиболее неустойчивых возмущений уменьшается с ростом геомагнитной активности и может достигать диапазона пульсаций РсЗ-5;

-эффект Рэлея-Тейлора, который здесь возникает из-за сильного перепада плотности и неравенства гравитационного и центробежного ускорений, практически не изменяет период наиболее неустойчивых возмущений.

4) в солнечном ветре, где вследствие сверхзвукового перепада скорости, как было показано Паркером [12], не возникает поверхностная неустойчивость тангенциального разрыва, однако, на возмущениях конечной длины волны развивается излучательная неустойчивость сдвигового течения, которая:

- является источником магнитозвуковых волн, что объясняет их наблюдения в солнечном ветре на орбите Земли, куда они не могут распространяться от Солнца вследствие пространственного затухания;

- вызывает развитие турбулентности, возникновение эффективной вязкости, что объясняет диффузную структуру границ сдвиговых течений.

III. По исследованию воздействия фронта перепада давления набегающего на магнитосферу потока плазмы на динамику и устойчивость дневной магни-топаузы на основе результатов одномерной сферической модели движений магнитопаузы и их проверки по данным спутниковых и наземных наблюдений по международным проектам CDAW-6 и Interball показано, что:

1) под действием фронта неоднородности давления магнитопауза за характерное время порядка минуты перемещается в новое положение равновесия; при этом:

2) неустойчивость сдвигового течения усиливается желобковой неустойчивостью на фазе ускоренного расширения и фазе замедленного сжатия магнитосферы, что может объяснить "РТЕ"- явления проникновения плазмы через магнитопаузу во время импульсных изменений давления СБ;

3) импульсное возбуждение желобковой неустойчивости сопровождается всплеском геомагнитных пульсаций Рс2-4-т.е. в диапазоне неустойчивости в течение времени ее возбуждения;

4) раскачиваются радиальные колебания магнитопаузы с периодом от 2-3 мин до 20 мин, которые регистрируются на наземных станциях в виде длиннопериодных геомагнитных пульсаций с одинаковым периодом на всех широтах;

5) колебания магнитопаузы способны оказывать модулирующее влияние на раскачку желобковой неустойчивости, что замечено по регистрации модулированных пульсаций в диапазоне Рс 2-3 в ряде событий Ssc.

IV. По исследованию "волнового" механизма взаимодействия СВ с магнитосферой:

1) главную роль в переносе энергии БМЗ волнами из СВ в магнитосферу играет та

часть магнитопаузы, которая обтекается со сверхзвуковой скоростью - на флангах и поверхности хвоста, где коэффициент прохождения превышает 50%, и переносимой волновой энергии может быть достаточно для обеспечения энергетики суббурь;

2) основной вклад в проинтегрированный по спектру поток энергии в магнитосферу вносят наиболее низкочастотные БМЗ волны СВ с длиной волны порядка 1 млн км, сравнимой с длиной геомагнитного хвоста, что обусловлено колмогоровским характером спектра БМЗ волн в СВ;

3) на дневной магнитопаузе, несмотря на малый коэффициент прозрачности (1-2%), геоэффективный поток энергии создают магнитозвуковые волны большой амплитуды, наблюдаемые иногда перед фронтом головной ударной волны в СВ.

V. По исследованию мелкомасштабной дрейфовой неустойчивости:

1) получено дисперсионное уравнение неоднородного течения плазмы в продольном магнитном поле с неоднородными распределениями плотности, температуры и магнитного поля и с учетом анизотропии температуры для возмущений альвеновского типа с поперечной длиной волны малой по сравнению с масштабом неоднородности;

2) показано, что продольная анизотропия теплового давления уменьшает стабилизирующее действие магнитного поля, а противоположные градиенты температуры и плотности усиливают инкремент неустойчивости неоднородного течения;

3) исследование условий развития неустойчивости на неоднородных потоках в ближнем космическом пространстве показало, что в СВ продольная анизотропия ионов улучшает условия развития неустойчивости, а в магнитной переходной области и плазменной мантии поперечная анизотропия, наоборот, уменьшает инкремент неустойчивости; при этом мелкомасштабные альвеновские волны наиболее интенсивно возбуждаются в следующих диапазонах: а) среднепериодных геомагнитных пульсаций- на тангенциальных разрывах СВ, а также на границе магнитосферы-на границах каспов и низкоширотном пограничном слое; б) сверхнизких частот

- Ю-5 — Ю-4 Гц-на ведущем крае высокоскоростных потоков СВ;

- Ю-4 — 10~3 Гц- в магнитной переходной области и в плазменной мантии;

4) Вследствие поперечной мелкомасштабности альвеновские волны, генерируемые вне

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной диссертационной работе рассмотрена теория МГД неустойчивости сдвиговых течений, влияния на нее эффекта Рэлея-Тейлора, а также теория кинетической мелкомасштабной дрейфовой альвеновской неустойчивости. Исследованы возможные проявления развития этих неустойчивостей в СВ, на границах магнитосферы и плазмосферы с учетом реального распределения всех параметров плазмы и магнитного поля. Кроме того изучена эффективность переноса волновой энергии из СВ в магнитосферу.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора физико-математических наук, Мишин, Владимир Виленович, Иркутск

1. Сагдеев Р. 3. Коллективные процессы и ударные волны в разреженной плазме. //Вопросы теории плазмы, Вып. 4. Под ред. М.А. Леонтовича. М.: Атомиздат. 1964. С. 20-80.

2. Сыроватский С.И. Магнитная гидродинамика.// Успехи физ. наук. 1957. Т. 62. С. 257-295.

3. Chandrasekhar S. Hydrodynamic and hydromagnetic stability. Oxford: Clarendon Press, 1962. 901 c.

4. Михайловский А.Б. Теория плазменных неустойчивостей. Т. 2. М.: Атомиздат, 1977. 360 с.

5. Haerendel G., Paschmann G., Scopke N., Rosenbauer H., Hedgecock P.C. The frontside boundary layer of the magnetosphere and the problem of the reconnection. //J. Geophys. Res. 1978. V. 83. P. 3195-3216.

6. O.Saka, T.l.Kitamura. Futher investigations on distributions of tangential discontinuities. //Planet. Space Sci. 1976. V. 24. P. 1043-1047.

7. Eviatar A., Wolf R.W. Transfer processes in the magnetopause. //J. Geophys. Res. 1968. V. 73. P. 5561-5570.

8. Tsurutani В., Thorne R.M. Diffusion processes in the magnetopause boundary layer. //Geophys. Res. Let. 1982. Y. 9. P. 1247-1251.

9. Axford W. I., Hines C. 0. Unifying theory of high-latitude geophysical phenomena and geomagnetic storms. //Ganad. J. Phys. 1961. V. 39. P. 1433-1464.

10. Axford W. I. The interaction between the solar wind and the Earth's magnetosphere. //J. Geophys. Res. 1962. V. 67. P. 3791-3798.

11. Axford W. I. Viscous interaction between the solar wind and the Earth's magnetosphere. //Planet. Space Sci. 1964. V. 12. P. 45-53.

12. Parker E.N. Dynamical properties of stellar coronae and stellar winds. //Astrophys. J. 1964. V. 139. P. 690-709.

13. Ландау Л.Д. Об устойчивости тангенциальных разрывов в сжимаемой жидкости.//ДАН

14. СССР. 1944. Т. 44. С. 151-154.

15. Dungey J. W. Interplanetary magnetic field and the auroral zones. //Phys. Rev. Letters. 1961. V. 6. P. 47-48.

16. Kamide Y., Baumjohann W. Magnetophere-ionosphere coupling. Berlin, Heidelberg: SpringerVerlag, 1993. 178 P.

17. Treumann R.A., Baumjohann W. Advanced space plasma physics. London: Imperial Gollege Press, 1997. 381 P.

18. Galeev A.A., Zeleny L.M., Kuznetsova M.M. Magnetopause stability threshold for patchy reconnection. //Space Sci. Rev. 1986. V. 44. P. 1-41.

19. Sibeck D.G., and Crowley D.J. Solar wind dynamic pressure variations and possible ground signatures of flux transfer events. //J. Geophys. Res. 1991. V. 96. P. 1669-1683.

20. Гульельми А.В., Троицкая В.А. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы. Наука, М., 1973. 207 с.

21. Lemaire J., Roth М. Penetration of solar wind plasma elements into the magnetosphere. //J. Atmos. Terr. Phys. 1978. Y.40. P. 331-337.

22. Кадомцев Б. Б. Гидромагнитная устойчивость плазмы. //Вопросы теории плазмы. Вып. 2. Под ред. М.А. Леонтовича. М.: Госатомиздат, 1963. С. 132-175.

23. Лонгмайр К.Л. Физика плазмы. М.: Атомиздат, 1966. 288 с.

24. Verzariu P. Reflection and Refraction of Hydromagnetic Waves at the Magnetopause. //Planet. Space Sci. 1973. V. 21. P. 2213-2225.

25. Wolfe A., Kaufmann R.L. MHD wave transmission and production near the magnetopause. //J. Geophys. Res. 1975. V. 80. P. 1764-1775.

26. Ribner H.S. Reflection, transmission and amplification of sound by a moving medium. //J. Acoustic Soc. Amer. 1957. V.29. P. 435-442.

27. McKenzie J. F. Hydromagnetic wave interaction with the magnetopause and the bow shock,

28. Planet. Space Sci. 1970. V. 18. P. 1-23.

29. Hill T.W. Rates of mass, momentum, and energy transfer at the magnetopause. //Proceedings of Magnetospheric boundary layers Conference, Alpach, 11-15 June 1979 (ESA SP-148, August 1979). P. 325-333.

30. Поляченко В. Л., Фридман А. М. Равновесие и устойчивость гравитирующих систем. М.: Наука, 1976. 447 с.

31. М.В. Незлин, Снежкин Е.Н. Вихри Россби и спиральные структуры. Астрофизика и физика плазмы в опытах на мелкой воде. М.: Наука, 1990. 240 с.

32. Денисенко В.В., Еркаев Н.В., Китаев А.В., Матвеенков И.Т. Математическое моделирование магнитосферных процессов. Новосибирск: Наука, 1992. 197 с.

33. Belmont G., Chanteur G. Advances in magnetopause Kelvin-Helmholtz instability studies. //Phys. Scr. 1989. V. 40. P. 124-128.

34. Goldstein M.l, Roberts D.A., Matthaeus W.H. Magnetohydrodynamic turbulence in the solar wind. //Annual Rev. Astron. Astrophys. 1995. V. 33. P. 283-325.

35. Marsch E. Magnetohydrodynamic turbulence in the solar wind. In book:"Physics and Chemistry in Space. Space and Solar Physics." Eds. Schwenn R. and Marsch E. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1991. P. 159-241.

36. Ковнер M. С., Мишин В. В., Шкелев Е. И. О гидромагнитных пульсациях в магнитосфере и неустойчивости Кельвина-Гельмгольца. //Геомагнетизм и аэрономия. 1977. Т. 17. С. 714718.

37. Мишин В. В., Москунов А. В., Е. И. Шкелев. Неустойчивость тангенциального разрыва в неоднородной плазме. //Физика плазмы. 1978. Т. 5. С. 1169-1172.

38. Raleigh J.W.S. The theory of sound. Vol.2. Chap. XXI. Dover, New York. 1945 (reprint of second edition 1894).

39. Michalke A. On the inviscid instability of the hyperbolic tangen profile. //J. Fluid. Mech. 1964. V. 19. P.689-702.

40. Москвин Ю.Л., Франк-Каменецкий Д.А. Геомагнитные микропульсации и солнечный ветер. // Геомагнетизм и аэрономия, 1967. Т. 7. С. 144-149.

41. Ong В. S. В., Roderick N. On the Kelvin-Helmholtz instability of the Earth's magnetopause. //Planet. Space Sci. 1972. V. 20. P. 1-9.

42. Морозов А. Г., Мишин В. В. Влияние структуры магнитосферного пограничного слоя на неустойчивость Кельвина-Гельмгольца. // Геомагнетизм и аэрономия, 1981. Т. 21. С. 10441049.

43. Мишин В.В., Морозов А.Г. Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца в бесстолкновительной замагниченной плазме. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, М.: Наука, 1982. Вып.61. С. 153-161.

44. Mishin V. У., Morozov A. G. On the effect of oblique disturbances on Kelvin-Helmholtz instability at magnetospheric boundary layers and in solar wind.//Planet. Space Sci. 1983. V. 31. P. 821-828.

45. Walker A. D. M. The Kelvin-Helmholtz instability in the low-latitude boundary layer .//Planet. Space Sci. 1981. V.29. p.1119-1133.

46. Chandra K. Hydromagnetic stability of plane heterogeneous shear flow. //J. Phys. Soc. Japan. 1973. V. 34. P. 539-546.

47. Chen X. 1., Morrison P. J. A sufficient condition for the ideal instability of shear flow with parallel magnetic field. //Phys. Fluids. 1991. V. В 3. P. 863-875.

48. Blumen W. Shear layer instability of a inviscid compressible fluid. //J. Fluid Mech. 1970. V. 46. P. 763-775.

49. Blumen W., Drazin P. G., Billings D. F. Shear layer instability of a inviscid compressible fluid. Part 2. //J. Fluid Mech. 1975. V. 71. P. 305-316.

50. Drazin P. G., Davey A. Shear layer instability of a inviscid compressible fluid. Part 3. //J. Fluid Mech. 1977. V. 82, Part 2, P. 255-260.

51. Мишин В. В., Матюхин Ю. Г. Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца на магнитопаузекак возможный источник волновой энергии в магнитосфере. //Геомагнетизм и аэрономия. 1986. Т. 26. С. 952-957.

52. Duhau S., Gratton J. Kelvin-Helmholtz instability of anisotropic plasma in a magnetic field. //J. Plasma Phys. 1975. V. 13, P. 451-479.

53. Веденов А. А. Введение в теорию слаботурбулентной плазмы. //Вопросы теории плазмы. Вып. 3. Под ред. М.А. Леонтовича. М.: Госатомиздаг. 1963. С. 203-244.

54. Андронов А. А., Фабрикант A. JI. Затухание Ландау, ветровые волны и свисток. //Нелинейные волны. М.: Наука. 1979. С. 68-104.

55. МорозовА. Г. "Квазилинейная" стадия неустойчивости Кельвина-Гельмгольца в идеальной несжимаемой жидкости. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1979. Вып. 45. С. 30-33.

56. Матюхин Ю. Г., Мишин В. В. Роль неустойчивости Кельвина-Гельмгольца во взаимодействии солнечного ветра с магнитосферой Земли. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1989. Вып. 85. С. 136-171.

57. Matyukhin Yu. G., Mishin V. У. Quasilinear theory of radiative Kelvin-Helmholtz instability.//Proceedings of Pacific Regional STEP Conference, april 10-12, 1991. Taipei, Taiwan. 1991. P. 42-47.

58. Блохинцев Д. И. Акустика неоднородной движущейся среды. М.: Наука, 1981. 208 с.

59. Зарембо Л. К., Тимошенко В. И. Нелинейная акустика. М.: Изд-во МГУ, 1984. 104 с.

60. Чепмен С. Солнечная плазма, геомагнетизм и полярные сияния. //ГЕОФИЗИКА. Околоземное космическое пространство. М.: Мир, 1964. С. 243-382.

61. Хесс В. Радиационный пояс и магнитосфера. М.: Атомиздат, 1972. 352с.

62. Спрайтер Дж. Р., Алксне А. И. Обтекание магнитосферы потоком солнечной плазмы. //Физика магнитосферы. М.: Мир, 1972. С. 19-65.

63. Akasofu S.-I., Hones Е. W., Вате S. I., et al. Magnetotail and boundary layer plasmas at a geocentric distance of 18Де: Vela 5 and 6 observations. //J. Geophys. Res. 1976. V. 81. P. 7257-7274.

64. Sckopke N., Paschmann G. The plasma mantle. A survey of magnetotail boundary layer observations. //J. Atmospher. Terr. Phys. 1978. V. 40. P. 261-278.

65. Eastman Т. E., Popielawska В., Frank L. A. Three-dimensional plasma observations near the outer magnetospheric boundary. //J. Geophys. Res. 1985. Y. 90. P. 9519-9539.

66. Sibeck D. G., Slavin J. A., Smith E. J. ISEE-3 magnetopause crossings: evidence for the Kelvin-Helmholtz instability. //Magnetotail physics. Ed. T. Yz. Lui. Baltimore: J. Hopkins Univ. Press, 1987. P. 73-76.

67. Lee L. C. The magnetopause: tutorial lecture. //Tutorial Chapter in Physics of Space Plasmas(1990) SPI Conference Proceedings and Preprint Series. Number 10. Cambridge, MA: Scientific Publ., 1991.

68. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Электродинамика сплошных сред. Теоретическая физика. Т. 7. М.: Наука, Главная редакция физ.-мат. литературы, 1982. 624 с.

69. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. Теоретическая физика. Т. 6. М.: Наука, Главная редакция физ.-мат. литературы, 1986. 736 с.

70. Ковнер М.С. О длине свободного пробега в переходной области за границей магнитосферы. //Геомагнетизм и аэрономия. 1973. Т. 13. С. 168-172.

71. Клименко В.А., Мишин В.В. Волны альвеновского типа в потоках неоднородной плазмы и их связь с геомагнитными пульсациями. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1980. Вып. 50. С. 153-163.

72. Пономарев Е.А. Механизмы магнитосферных суббурь. М.: Наука, 1985. 160 с.

73. Пудовкин М. И., Семенов В. С. Теория пересоединения и взаимодействия солнечного ветрас магнитосферой Земли. М. Наука, 1985. 124 с.

74. Линь Цзя-цзяо. Теория гидродинамической устойчивости. М.: Изд-во иностранной литературы, 1958. 194 с.

75. Talwar S. P. Hydromagnetic stability of the magnetospheric boundary. //J. Geophys. Res. 1964. V. 69. P. 2707-2712.

76. Sen A. K. Effects of compressability on the Kelvin-Helmholtz instability in plasma. //Phys. Fluids. 1964. V. 7. P. 1293-1298.

77. Sen A. K. Stability of the magnetospheric boundary. //Planet. Space Sci. 1965. Y. 13. P. 131-136.

78. Atkinson G., Watanabe T. Surface waves on the magnetospheric boundary as a possible origin of long period geomagnetic micropulsations. //Earth. Planet. Sci. Lett. 1966. Y. 1. P. 89-91.

79. Lerche I. Validity of the hydromagnetic approach in discussing of the magnetospheric boundary. //J. Geophys. Res. 1966. V. 71. P. 2365-2369.

80. Southwood D.J. The hydromagnetic stability of the magnetospheric boundary. //Planet. Space Sci. 1968. V. 16. P. 587-605.

81. Boiler B. R., Stolov H. L. Kelvin-Helmholtz instability and the semiannual variation of geomagnetic activity. //J. Geophys. Res. 1970. V. 75. P. 6073-6084.

82. McKenzie J. F. Hydromagnetic oscillations of the geomagnetic tail and plasma sheet. //J. Geophys. Res. 1975. V. 80. P. 5331-339.

83. Мальцев Ю. П. К возможности генерации долгопериодных колебаний на границах магни-тосферных конвективных потоков. //Геомагнетизм и аэрономия. 1971. Т. 11. С. 925-930.

84. Samson J.С., Jacobs J.A., Rostoker G. Latitude dependent characteristics of long-period geomagnetic micropulsations. //J. Geophys. Res. 1971. V. 76. P. 3675-3684.

85. Ershkovich A. I., Nusinov A. A. Geomagnetic tail oscillations. //Cosmic. Electrodynamics. 1972. V. 2. P. 471-490.

86. Клайн В. И., Потапов А. С. Влияние финитных движений на неустойчивость тангенциальных разрывов в магнитосфере Земли. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1973. Вып. 27. С. 49-53.

87. Мишин В.В. О неустойчивости тангенциального разрыва в случае магнитопаузы. //Геомагнетизм и аэрономия. 1978. Т. 18. С. 747-748.

88. Мишин В.В. О вязком взаимодействии солнечного ветра с магнитосферой Земли и неустойчивости Кельвина-Гельмгольца. //Геомагнетизм и аэрономия. 1979. Т. 19. С. 943-945.

89. Southwood D. J. Magnetopause Kelvin-Helmholtz instability. //Proceedings of the Chapman conference on magnetospheric boundary layers, Eur. Space Agency Spec. Publ., ESA SP. 1979. V. 148. P. 357-371.

90. Мишин В.В. О возможных эффектах МГД неустойчивости границы магнитосферы Земли. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1980. Вып. 50. С.150-152.

91. Yumoto К., Saito Т. Hydromagnetic waves driven by velocity shear instability in the magnetospheric boundary layers in the magnetospheric boundary layers. //Planet. Space Sci. 1980. V. 28. P. 789-794.

92. Mishin V.V. On the MHD instability of the Earth's magnetopause and its geophysical effects. //Planet. Space Sci. 1981. V. 29. P. 359-363.

93. Lee L. C., Albano R., Kan J.R. Kelvin-Helmholtz instability in the magnetopause boundary layer region. //J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 54-59.

94. Miura A., Pritchett P. 1. Nonlocal analysis of the Kelvin-Helmholtz instability in compressible plasma, //J. Geophys. Res. 1982. V. 87. P. 7431-7444.

95. Pu Z. Y., Kivelson M. G. Kelvin-Helmholtz instability at the magnetopause. //J. Geophys. Res. 1983. V. 88. P. 841-865.

96. Miura A. Anomalous transport by magnetohydrodynamic Kelvin-Helmholtz instabilities in the solar wind-magnetosphere interaction. //J. Geophys. Res. 1984. V. 89, P. 801-818.

97. Зеленый Jl. M., Кузнецова М. М. Возбуждение крупномасштабных неустойчивостей плазменного слоя потоками на границе магнитосферы. //Физика плазмы. 1984. Т. 10, С. 326-334.

98. Rostoker G., Samson J.С. Can substorm expansive phase effects and low frequency Pc magnetic pulsations be attributed to the same source mechanism? //Geophys. Res. Let. 1984. V. 11. P. 271-274.

99. Korzhov N.P., V.V.Mishin, Tomozov V.M. On the role of plasma parameters and the Kelvin-Helmholtz instability in viscous interaction of solar wind streams. //Planet. Space Sci. 1984, V. 32. P. 1169-1178.

100. Коржов Н.П., Мишин В.В., Томозов В.М. О вязком взаимодействии потоков солнечного ветра.//Астрономический журнал. 1985. Т. 62. С. 371-376.

101. Wu С. С. Kelvin-Helmholtz instability at the magnetopause boundary. //Л. Geophys. Res. 1986. V. 91. P. 3042-3059.

102. Rostoker G. Boundary layer model for magnetospheric substorms. //J. Geophys. Res. 1987. V. 92. P. 12187-12201.

103. Wang S., Lee L.C., Wei C.Q. Streaming tearing instability in the current sheet with a super-Alfvenic flow. //Phys. Fluids, 1988. V. 31. P. 1544-1548.

104. Степанянц Ю.А., Фабрикант А.Л. Распространение волн в сдвиговых гидродинамических течениях. Успехи физ. наук. 1989. Т. 159. Вып. 1, С. 83-123.

105. Белова Е. В., Зеленый Л. М. Неустойчивости на границе ионосферы Венеры. //Космические исследования. 1990. Т. 28. С. 134-150.

106. Miura A. Kelvin-Helmholtz instability at the magnetospheric boundary: dependence on the magnetosheath sonic Mach number. //J. Geophys. Res. 1992. V. 97. P. 10655-10675.

107. Mishin Y.V. Accelerated motions of the magnetopause as a trigger of the Kelvin-Helmholtzinstability. //J. Geophys. Res. 1993. V. 98. P. 21365-21371.

108. S. Kalra, Lakhina G. S. Shear flow instabilities in the Earth's plasma sheet region. //Annales Geophys. 1994. У. 12 P. 25-32.

109. Чурилов C.M., Шухман И.Г. Критический слой и нелинейная эволюция возмущений в слабонадкритических сдвиговых течениях. //Известия АН. Физика атмосферы и океана 1995. Т. 31, С. 557-569.

110. Miura A. Stabilization of the Kelvin-Helmholtz instability by the transverse magnetic field in the magnetosphere-ionosphere coupling system. //Geophys. Res. Let. 1966. V. 23. P. 761-764.

111. Gratton F.t., Farrugia C.J., Cowley S.W.H. Is the magnetopause Raleigh-Taylor unstable sometimes. //J. Geophys. Res. 1996. V. 101. P. 4929-4937.

112. Yoon P. H., Drake J. F. Theory and simulation of

113. Fairfield D.H. Waves in the vicinity of the magnetopause. //"Magnetospheric particles and fields. Proceed, summer adv. study school. Graz, 1975." Ed. McCormac. D. Reidel Publ Company, 1976. P. 67-77.

114. Fairfield D.H. Magnetic fields of the magnetosheath. //Rev. Geoph. Space Phys. 1976. V. 14. P. 117-134.

115. Данжи Дж.В. Структура экзосферы и приключения в пространстве скоростей. //ГЕОФИЗИКА. Околоземное космическое пространство. М.: Мир, 1964. С. 383-430.

116. Большакова О.В., Троицкая В.А. Соотношение между ориентацией межпланетного магнитного поля и пульсациями регулярного типа. //ДАН СССР. 1968, Т. 180, С. 343-347.

117. Виноградов П.А., Пархомов В.А. К вопросу о связи активности РсЗ с ориентацией межпланетного магнитного поля. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1972. Вып.24. С. 223-226.

118. Троицкая В.А., Плясова-Бакунина Т.А. Связь пульсаций Рс2-4 с межпланетным магнитным полем. //ДАН СССР. 1971. Т. 197. С. 1312-1315.

119. Greenstadt E.V., Olson J.У. A rnicropulsation contribution in the Pc3-4 range correlated with IMF radial orientation. //J. Geophys. Res. 1977. V. 82. P. 4991-4998.

120. Vero J., Hollo L. Connections between interplanetary magnetic field and geomagnetic pulsations. //J. Atmosph. Terr. Phys. 1978. Y. 40, P. 857-863.

121. Потапов А.С., Полюшкина Т.Н., Бузевич А.В. Новые данные о связи дневных устойчивых геомагнитных пульсаций с параметрами солнечного ветра. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, М.: Наука, 1979. Вып. 49. С. 84-88.

122. Большакова О.В., Боровкова O.K., Троицкая В.А., Клейменова Н.Г. Интенсификация геомагнитных пульсаций Рс4 в в условиях спокойной магнитосферы. //Геомагнетизм и аэрономия. 1995. Т. 35. С. 143-145.

123. Mead C.D., Fairfield D.H. A quantitative magnetospheric model derived from spacecraft magnetometer data. //J. Geophys. Res. 1975. V. 80. P. 523-532.

124. Akasofu S.-I., Hones E.W.,Bame S.J., Asbridge J.R. Magnetotail and boundary layer plasmas at a geocentrical distance of 1872^;: Vela 5 and 6 observations. //J. Geophys. Res. 1973. V. 78. P. 7257-7263.

125. Gul'elmi A.V. Diagnostics of of the magnetosphere and interplanetary medium by means of pulsations. //Space Sci. Rev. 1974, V. 16. P. 331-345.

126. Kovner M.S., Lebedev V.V., Plyasova-Bakunina T.A., Troitskaya V.A. On the generation of low-frequency waves in the solar wind in the front of bow shock. //Planet. Space Sci. 1974. V. 24. P. 261-268.

127. Chen L., Hasegawa A. A theory of long-period geomagnetic pulsations. 1. Steady state excitationof field-line resonance. //J. Geophys. Res., 1974. V. 79. p. 1024-1032.

128. Southwood D.J. Some features of field-line resonances in the magnetosphere. //Planet. Space Sci. 1974. V. 24. P. 483-491.

129. Paschmann G., Scopke N., Haerendel G. et al. ISEE plasma observations near the subsolar magnetopause. //Space Sci. Revs, 1978. V. 22. P. 717-737.

130. Hones E.W., Birn J., Bame S.J., C.T. Russell. New observations of plasma vortices and insights into their interpretation. //J. Geophys. Res. 1983. V. 88, P. 674-677.

131. Лебедев М.Г., Теленин Г.Ф., Частотные характеристики сверхзвуковых струй. М.: Изд-во МГУ, 1978. 127 с.

132. Пудовкин М.И., Распопов О.А., Клейменова Н.Г. Возмущения электромагнитного поля Земли. Ч. 2. Короткопериодные колебания геомагнитного поля. JL: Изд-во ЛГУ, 1976. 270 с.

133. Freeman J.W. Observation of flow of low-energy ions at synchronous altitude and implications for magnetospheric convection. //J. Geophys. Res. 1968. V. 73. C. 4151-4158.

134. Carpenter D.L. The dynamic behavior of the dyskside bulge in the plasmasphere. //J. Geophys. Res. 1970. V. 75. P. 3837-3847.

135. Аксфорд В.И. Магнитосферная конвекция. //В кн. Физика магнитосферы. Под ред. Д.Вильямса и Дж.Мида. Перев. с англ. В.Н. Обридко и Э.К. Соломатиной. М.: Мир, 1972. С.517-565.

136. Грингауз К.И. Некоторые результаты магнитосферных исследований в 1969-1971 гг. //В кн. Физика магнитосферы. Под ред. Д.Вильямса и Дж.Мида. Перев. с англ. В.Н. Обридко и Э.К. Соломатиной. М.: Мир, 1972. С. 566-591.

137. Carpenter D.L., Park C.G. On what ionospheric workers should know about the plasmapause-plasmasphere. //Rev. Geophys. 1973. V. 11, P. 133-153.

138. Жулин И. А. Магнитосфера Земли. //Исследование космического пространства (Итоги науки и техники). Т. 4. М.: ВИНИТИ. 1974. С. 193-298.

139. Коркюф П., Коркюф И., Карпентер Д.Л., Клейменова Н.Г., Виньерон Ж. Динамика плазмо-паузы по наблюдениям свистящих атмосфериков 19-20 сентября 1968г. //Ионосферные исследования. 1975. N 22. "Низкочастотные излучения и сигналы в магнитосфере". С. 76-80.

140. Chappel C.R. Detached plasma regions in the magnetosphere. //J. Geophys. Res. 1974 V. 79. P. 1861-1872.

141. Халипов В.Л., Гальперин Ю.И., Лысаков Ю.В. и др. Диффузная авроральная зона. 2. Формирование и динамика полярного края субаврорального ионос- ферного провала в вечернем секторе. //Космические исследования. 1977, Т. 15, С. 708-723.

142. Нишида А. Геомагнитный диагноз магнитосферы. Пер. с англ. А.Е.Левитина. М.: Мир, 1980. 304 с.

143. Кринберг И.А., Тащилин A.B. Ионосфера и плазмосфера. М.: Наука, 1984. 190 с.

144. Попов Г.В. Основные характеристики космической плазмы на геостационарной орбите. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, М.: Наука, 1984. Вып.70. С.3-33.

145. Горелый К.И., Надубович Ю.А., Пономарев Е.А. Волнообразная структура экваториальной границы диффузных высыпаний в предполуночном секторе. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1985. Вып. 71. С. 195-198.

146. Лайонс Л., Уильяме Д. Физика магнитосферы. Количественный подход. Пер. с англ. В.Д. Новикова. М.: Мир, 1987. 312 с.

147. Carpenter D.L., Anderson R.R. An ISEE/whistler model of equatorial electron density in the magnetosphere. //J. Geophys. Res. 1992. V. 97. P. 1097-1108.

148. Соловьев С.И. Геомагнитные пульсации и тонкая структура магнитосферных возмущений. Автореф. докторск. дисс. Якутск: ИКФИА, 1996. 345 с.

149. Паркер Е. Н. Динамические процессы в межпланетной среде. М.: Мир, 1965. 362 с.

150. Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966. 688 с.

151. Sawyer С. High-speed streams and sector boundaries. //J. Geophys. Res. 1976. V. 81. P. 24372435.

152. Коваленко В.А., Коржов Н.П. Полуэмпирическая модель солнечного ветра. Астрон. журн. 1976. Т. 53. С. 148-153.

153. Korzhov N. P. Large-scale three-dimensional structure of the interplanetary magnetic field. //Solar Phys. 1977. V. 55. P. 505-511.

154. Rosenbauer H., Schwenn R., Marsch E. et al. A survey of of initial results of the Helios plasma experiment. //J. Geophys. 1977. У. 42. P. 561-568.

155. Burlaga L.F. Magnetic fields, plasmas and coronal holes: the inner solar system. //Space Sci. Rev. 1979. V. 23. P. 201-207.

156. Smith E.J., Wolfe J. H. Fields and the plasmas in the outer solar system. //Space Sci. Revs. 1979. V. 23. P. 217-245.

157. Галеев А.А., Сагдеев Р.З. Нелинейная теория плазмы. В сб. Вопросы теории плазмы. Вып.7. М.: Атомиздат, 1973. С. 3-145.

158. O. Плюснина JI. А. Неоднородность плотности на границах высокоскоростных потоков солнечного ветра. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1979. Вып. 45. С. 43-50.

159. Крымский Г.Ф., Кузьмин А.И., Кривошапкин П.А. и др. Космические лучи и солнечный ветер. Новосибирск: Наука, 1981. 224 С.

160. Харша П. В. Модели переноса кинетической энергии. //Турбулентность. Принципы и Применения. Под ред. Фроста У., Моулдена Т. М.: Мир, 1980. С. 207-258.

161. Gosling J.Т., Borrini G., Asbridge J.R. et al. Coronal streamers in the solar wind at 1 AU. // J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 543-552.

162. King J. H. On the enhancement of the IMF magnitude during 1978-1979. //J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 4828-4837.

163. D'Angelo N., Jouce G., Pesses M.E. Landau damping effects on the solar wind fast streams. // Solar Wind Four. Proc. Conf. Burghausen/ /Ed. Rosenbauer H. Katlenburg-Lindau Garching, 1981. P.159-164.

164. Behannon K.W., Neubauer F.M., Barnstorf H.J. Fine-scale characteristics of interplanetary-sector boundaries. //J. Geophys. Res. 1981. V. 86. P. 3273-3279.

165. Fainstein V.G., Kaigorodov A.P. An investigation of magnetic fields of solar wind transient disturbances at R=lAu and determination of their solar wind sources. Planet. Space Sci. 1996. V. 44. P. 387-406.

166. Андерсон Э. Ударные волны в магнитной гидродинамике. М.: Атомиздат, 1968. 272 с.

167. Потапов А.С. Возбуждение геомагнитных пульсаций типа РсЗ перед фронтом околоземной ударной волны пучком отраженных протонов.//Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. Иркутск: Наука, 1974. Вып. 34. С. 3-12.

168. Вате S.J., Anderson R.C., Asbridge J.R.,Baker D.N., Feldman W.C., Gosling J.Т., Hones E.W., McComas D.J., Zwickl R.D. Plasma regimes in deep geomagnetic tail: ISEE 3. //Geophys. Res. Let. 1983. V. 10, P. 912-915.

169. Sibeck D.G., Baumjohann W., Elphic R.C. et al. The magnetopause Response to 8-Minute Period Strong Amplitude Upstream Pressure Variations. //J. Geophys. Res. 1989. V. 94. P. 2505-2519.

170. Мишин В. В. О потоке волновой энергии в магнитосферу Земли под действием пульсаций давления солнечного ветра. //Исследования по геомагн. аэрономии и физ. Солнца. М.: Наука, 1996. Вып.104, С. 182-185.

171. Mishin V.M., Bazarzhapov A.D., Lunyushkin S.B., Saifudinova T.I. Three types of Substorms Produced by Quasy-Steady Magnetic Merging. //COSPAR'94. Abstracts of 30 th COSPAR Sci. Ass. Hamburg. Germany. 1994. P. 11.

172. World Data Center C2 for Geomagnetism. Data book N 16, Kyoto university, 1988. P.56.

173. Lockwood M., Wild M.N. On the Quasy-Periodic Nature of Magnetopause Flux Transfer Events. //J. Geophys. Res. 1993. V. 98. P. 5935-5940.

174. Золотухина Н.А., Пархомов В.А. Долготная асимметрия геомагнитных явлений на примере внезапного начала 22 марта 1979 г.// Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М: Наука, 1992. Вып. 97. С. 55-66.

175. Леонович А.С., Мишин В.В. Поток энергии магнитозвуковых волн в магнитосферу. //Геомагнетизм и аэрономия, 1999. Т. 39. N2. С. 52-55.

176. Matthaeus W. Н., Goldstein М. L., Measurement of the rugged invariants of magnetohydrodynamics turbulence in the solar wind, //J. Geopys. Res. 1982. 87A. N 8. P. 6011-6028.

177. Cowley S. W. H., The role and location of magnetic reconnect ion in the geomagnetic tail during substorms, // Proceedings of ICS-1, ESA SP-335, 1992. P. 401-404.

178. Eselevich V.G., Fainstein V.G. On the existence of heliospheric cur- rent sheet without a neutral line (HCS without neutral line). //Planet. Space Sci. 1992. Y. 40. P. 105-119.

179. Mishin V. M., Bazarzhapov A. D., Saifutdinova Т. I., Lunyushkin S.B., Reconnection in the open tail during substorms: when, where and at what rate?, // Proceedings of ICS-3, Versailles, France, 1996. P. 353-358.

180. Пархомов В.А., Мишин В.В., Боровик Л.В. Отклик магнитосферы на отрицательный импульс давления солнечного ветра 22 марта 1979г. Исследования по геомагн., аэрономии и физ. Солнца, Нов.: Наука, 1997. Вып. 106. С. 101-110

181. Parkhomov V.A., Mishin V.V., Borovik L.V. Long-period geomagnetic pulsations caused by thesolar wind negative pressure impulse on 22.03.1979 (CDAW-6). //Annales Geophysicae. 1998. V. 16. N2. P. 134-139.

182. B.B. Мишин, В.А. Пархомов, И.В. Табанаков, К. Хаяши. О "включении" желобковой неустойчивости на магнитопаузе во время прохождения межпланетного магнитного облака 10-11.01.1997. //Геомагнетизм и аэрономия, 2001, Т. 41 (принято к печати).

183. Mead C.D., Beard D.B. Shape of the geomagnetic field-solar wind boundary. //J. Geopys. Res. 1964. V. 69. P. 1169-1178.

184. Freeman M.P., Freeman N.P., and Farrugia C,J. A linear perturbation analysis of magnetopause motion in the Newton-Busemann limit. // Ann. Geophys. 1995. V. 13. P. 907-918

185. Grib S.A., Brunelli B.E., Dryer M., Shen W.-W. Interaction of interplanetary shock waves with the bow shock-magnetopause system. J. Geophys. Res. 1979. V. 84. P. 5907-5921.

186. Berchem J. and Russell C.T. The thickness of the magnetopause current layer. //J. Geophys. Res. 1982. V. 87. P. 2108-2114.

187. Baumjohann W.O., Bauer O.H., Haerendel G., Junginger H. and Amata E. Magnetospheric plasma drifts during a sudden impulse. //J. Geophys. Res. 1983. V. 88. P. 9287-9289.

188. PotemraT.A., Luhr H., Zanetti L.J. et al. Multistate and ground -based observations of transient ULF waves. //J. Geopys. Res. 1989. V. 94, P. 2543-2554.

189. Yumoto К., Takahashi К., Ogawa Т. and Watanabe S. Sc- and Si- associated ULF and HF-Doppler oscillations during the Great Magnetic Storm of February 1986. //J. Geomagn. Geoelectr. 1989. V. 41. P. 871-878.

190. Farrugia C.J., Freeman M.P., Cowley S.W.H. et al. Pressure -driven magnetopause motions and attendant response on the ground. //Planet. Space Sci. 1989. V. 37. P. 589-594.

191. Saito Т., Matsushita S. Geomagnetic pulsations assotiated with sudden commencements and sudden impulses //Planet. Space Sci. 1967. V. 15. N A2. P. 579-585.

192. Knott K., Pedersen A., Wedeken U. GEOS 2 electric field observations during a sudden commencement and subsequent substorms.//J. Geophys. Res. 1985. V. 90. N A2. P. 1283-1288.

193. Золотухина H.A., Пархомов В.А. Долготная асиметрия геомагнитных явлений на примере внезапного начала бури 22 марта 1979 r.(CDAW~6) // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1992. Вып.97. С. 55-66.

194. Wilken В., Baker D.N., Higbie P.R. et al. Magnetospheric configuration and energetic particle effects with SSC: a case study of the CDAW-6 event on 22.03.1979 //J. Geophys. Res. 1986. V. 91. P.1459-1473.

195. Yumoto K., Watanabe S., Oy a H. MHD response of a model magnetosphere to magnetopause perturbations // Proc. of Research Institute of Atmospherics. Nagoya University. 1990. V. 37. P. 17-36.

196. Southwood D.J., Kivelson M. The magnetohydrodynamic response of the magnetospheric cavity to changes in solar wind pressure // J. Geophys. Res. 1990. V. 95. N A4. P. 2301-2309.

197. Harrold B.G., Samson J.C. Standing ULF modes of the magnetosphere: theory.//Geophys. Res. Lett. 1992. V. 19. P. 1811-1814.

198. Warnecke J., Luhr H., Takahashi K. Observational features of field line resonances excited by solar wind pressure variations on 4 September 1984 // Planet. Space Sci. 1990. V. 12. P. 15171531.

199. Leonovich A.S., Mazur V.A. Resonance excitation of standing Alfven waves in an axisymmetricmagnetosphere (nonstationary oscillations) //Planet. Space Sci. 1989. Y. 37. N 9. P. 1109-1116.

200. Пархомов В.А., Луковникова В.И., Ступин В.В., Мишин В.В. Длиннопериодные колебания Psc4-6 во время SSC. //Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука. 1985. Вып.74. С. 41-49.

201. Пархомов В.А. Осцилляторная структура предварительного импульса внезапного начала. //Геомагнетизм и аэрономия. 1990. Т. 30. N 2. С. 210-215.

202. Клейменова Н.Г., Козырева О.В., Биттерли Ж., Биттерли М. Длиннопериодные (Т=8-10 мин.) геомагнитные пульсации в высоких широтах. //Геомагнетизм и аэрономия. 1998. Т. 38. N 4. С. 38-42.

203. Burlaga, L., Fitzenreiter R.„ Lepping R. et al. A magnetic cloud containing prominence material: January 1997, //J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 277-285.

204. Николаева H. С., Застенкер Г. H., НоздрачевМ. Н. и др. Анализ положений и движений маг-нитопаузы во время прихода к Земле магнитного облака 10 и 11 января 1997. Космические исследования. 1998. Т. 36. N6. С. 564-575.

205. Karpman V.I., Meerson B.I., Mikhailovskii А.В., Pokhotelov О.А. The effect of bounce-resonances on wave growth rates in the magnetosphere. //Planet. Space Sci. 1977. V. 25. P. 573-584.

206. Pokhotelov O.A., Pilipenko V.A., Amata E. Drift anisotropy instability of finite-beta anisotropy plasma.// Planet. Space Sci., 1985, V. 33, P. 1229-1241.

207. Беспалов П.А., Трахтенгерц В.Ю. Циклотронная неустойчивость радиационных поясов Земли. //В кн. Вопросы теории плазмы. Вып. 10. Нелинейная динамика. М.: Атомиздат, 1980, С. 88-163.

208. Гульельми А.В. МГД-волны в околоземной плазме. М.: Наука, 1979. 140 с.

209. Михайловский А.В. Электромагнитные неустойчивости неоднородной плазмы. М.: Энерго-атомиздат, 1991. 351 с.

210. Клименко В.А., Михайловский А.В. Микронеустойчивости потока плазмы большого давления с неоднородным профилем скорости. //Препринт ИАЭ-2691. М. 1976. 31 с.

211. Иванов К.Г. Об идентификации тангенциальных разрывов в солнечном ветре. //Космические исследования, 1972. Т. 10. N1. С. 131-133.

212. Веселовский И.С. Солнечный ветер. //В кн. "Исследование космического пространства" (Итоги науки и техники), 1973. Т. 4. С. 7-192.

213. Хундхаузен А. Расширение короны в солнечный ветер. М.: Мир, 1975. 302 с.

214. Burlaga L.F. Microsturture of the interplanetary medium. //Solar Wind. Wash.: NASA SP-308, 1972. P.309-345.

215. Burlaga L.F., Burlaga F., Turner T.M. Interplanetary boundary layers at 1 Au. Goddard Space flight Center. X-692-76-168. Greenbelt, Maryland, 1976.

216. Бархатов H.A., Беспалов П.А., Ковнер M.C. О прохождении пакета низкочастотных волн через отошедшую ударную волну. //Геомагнетизм и аэрономия. 1977. Т. 17. С. 16-21.

217. Бархатов Н.А. Затухание ультранизкочастотных волн в переходной области. //Геомагнетизм и аэрономия. 1982. Т. 22. С. 819-823.

218. Бархатов Н.А., Беллюстин Н.С. Динамика ультранизкочастотных волн в переходной области. //Геомагнетизм и аэрономия. 1998. Т. 38. N1. С. 29-40.

219. Schwartz S.J., Burgess D., Moses J.J. Low frequency waves in the Earth's magnetosheath: present status. //Annales Geophys. 1996. V. 14. P. 1134-1150.