Создание математической модели ионосферной части глобальной электрической цепи

Целью исследования является построение математической модели ионосферной части глобальной электрической цепи, в которую должны быть включены генераторы крупномасштабных электрических полей, существующие в магнитосфере и в ионосфере. Известные в настоящее время модели построены с чрезмерными упрощениями, а традиционное рассмотрение ионосферы как идеального проводника принципиально не позволяет построить ионосферную токовую систему. Будет создана модель электрических полей и продольных токов, возникающих в плазменном слое магнитосферного хвоста вследствие развития флэппинг колебаний. Будет усовершенствована модель ионосферных электрических полей и токов, обусловленных движением проводящей среды в геомагнитном поле. Для моделирования ионосферных токов, которые замыкают генерируемые грозовыми облаками токи из атмосферы в ионосферу и токи хорошей погоды, распределенные по всей атмосфере, а также токи магнитосферных и ионосферных генераторов, будет численно решаться уравнение электропроводности ионосферы с тензором проводимости, рассчитанным с помощью эмпирических моделей параметров ионосферной среды и геомагнитного поля. Будет усовершенствована модель глобального распределения токов хорошей погоды за счет учета облачности и рельефа. Будут проанализированы суточные вариации полного тока глобальной электрической цепи, соответствующие вкладу магнитосферных и ионосферных генераторов. Методической основой предлагаемых исследований является численное решение задач магнитной гидродинамики с выделением особенностей. Для проверки адекватности создаваемых моделей будут использованы спутниковые и наземные экспериментальные данные и существующие эмпирические и теоретические модели.