166 / 320
164
Рисунок 6.2 – Начальная пространственно-временная динамика трансформации
заданного возмущения поперечной компоненты магнитного поля в возмущениях
продольной компоненты скорости (a) и плотности среды (б), отражающая выделение
ММЗ и быстрой альвеновской волн. Параметры возмущения те же, что и на рисунке 6.1
Видно, что при эволюции начального возмущения происходит
выделение ММЗ и быстрой альвеновской волны. Сопоставление рис.
6.3a,б, полученных в более позднее время соответственно для g=5 и g=15,
свидетельствует о значительном росте амплитуд ММЗ волн
с уменьшением температуры магнитосферной плазмы. Полученный
эффект, естественно, оказался не столь сильным по сравнению
с аналитической оценкой. Неполное совпадение численных расчетов
с аналитическими обусловлено наличием множителя, зависящего
от конкретной (в данном случае гауссовой) формы заданного импульса.
Второй численный анализ посвящен изучению зависимости
амплитуды возникающего ММЗ возмущения от параметра нелинейности p
в условиях достаточно большой скорости звука (g=5). При этом
сопоставляются результаты расчетов при p=0,2 (см. рисунок 6.3a) и при
p=0,4 (см. рисунок 6.4a) для одного момента времени. Нетрудно видеть,
что численные расчеты подтверждают аналитические оценки, т.е. сильную
зависимость амплитуды ММЗ волны от квадрата параметра нелинейности.
На рисунке 6.4б показана дальнейшая эволюция начального возмущения,
развалившегося на быстрое альвеновское и ММЗ возмущения.
Альвеновское возмущение здесь уже отразилось от ионосферы, что
привело к выметанию ионосферной плазмы (возникла новая ММЗ волна).
Эволюция рассматриваемых волн приводит к образованию у них
структурированного переднего ударного фронта и к осцилляциям
на заднем краю возмущений. Эти явления отмечены в результате
численного анализа независимого распространения альвеновской
(быстрой) и ММЗ волн и представлены на рисунках 6.5a,б.
Третья группа численных расчетов проведена для исследования
трансформации
быстрого
ММЗ
возмущения
в
одной
из магнитосопряженных областей ионосферы, т.е. при столкновении