Меридиональная компонента ветра на этих высотах нерегулярна. В среднем зимой ветер дует к экватору на всех широтах, летом только в низких. В высоких широтах летом ветер чаще дует к полюсам.
Выше 200 км ветер реагирует на смену дня и ночи и в среднем направлен к полюсам в полдень и к экватору ночью. Скорость ветра 200-300 м/с ночью и 50-100 м/с днем. Образно можно представить, что атмосферный газ растекается от послеполуденного вздутия к самой холодной части атмосферы (раннее утро). Следует понимать, что вертикальные движения нейтрального газа очень трудно измерять и информация о них почти отсутствует. Ясно однако, что вертикальные ветры намного слабее горизонтальных, и их скорость должна расти с высотой. Оценки скорости таковы: 1 см/с в области D, 2-3 м/с на высоте 300 км (F2). Такие ветры слабо влияют на состояние ионосферы, но важны при рассмотрении теплового баланса атмосферы.
К числу особенностей горизонтальных ветров на высотах 100-200 км следует отнести появление сильной “изрезанности” вертикального профиля ветра (особенно ночью). В слоях, отстоящих на 5-7 км по высоте, ветер может дуть в разные стороны.
Упорядоченное движение заряженных частиц в верхней атмосфере называют дрейфом. Причины дрейфа: нейтральный ветер, присутствие магнитных и электрических полей. В результате действия электромагнитных полей при горизонтальном направлении нейтрального ветра может появиться вертикальная компонента дрейфа.
В нижней ионосфере заряженные частицы движутся вместе с незаряженными из-за высокой частоты столкновений частиц, однако на больших высотах движение ионов происходит по преимуществу независимо от движения нейтральных частиц и в значительной мере определяется магнитным полем. В ионосфере также наблюдаются приливы и отливы.
В последние годы очень активно изучаются волновые процессы в атмосфере. «Внутренние» волны (аналоги звуковых волн низких частот) распространяются вертикально. Период колебаний – несколько минут. «Внешние» волны распространяются горизонтально. Существуют еще «гравитационные» волны и т.п.
Весьма сильные возмущения в ионосфере происходят под действием электромагнитного и корпускулярного излучения во время солнечных вспышек. Первоначальная реакция ионосферы начинается через 8 минут после начала вспышки, когда мощное рентгеновское и ультрафиолетовое излучение вспышки достигает Земли. В результате резко повышается количество ионов. Рентгеновское излучение проникает в атмосферу вплоть до нижней границы ионосферы. Количество свободных электронов в области D растет, и она практически полностью начинает поглощать проходившее ранее и отражавшееся от более высоких слоев ионосферы радиоизлучение. Поглощение рентгеновского излучения приводит к дополнительному нагреву газа, что способствует развитию ветров. Движение ионизированного газа в магнитном поле Земли индуцирует электрические токи, токи генерируют магнитное поле, которое возмущает магнитное поле Земли. Такие возмущения проявляются в виде магнитных бурь.
Эта начальная фаза занимает время, соответствующее продолжительности солнечной вспышки. Во время мощных вспышек на Солнце в космическое пространство устремляется поток ускоренных частиц (в основном протонов и электронов). Когда он направлен в сторону Земли, приблизительно через сутки начинается вторая фаза явления. Заряженные частицы проникают в верхние слои атмосферы. В результате взаимодействия с составляющими атмосферы и магнитным полем Земли возникают магнитные бури и полярные сияния.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.