Численное исследование инкремента градиентно-дрейфовой неустойчивости на фронтах экваториальных плазменных пузырей

Наземные и спутниковые измерения, а также численное моделирование пространственной структуры экваториальных ионосферных пузырей проводятся достаточно интенсивно. Эти данные показывают, что долготные и высотные градиенты логарифма электронной концентрации на вертикальных границах пузырей могут достигать значений 0.001 1/м и 0.0001 1/м соответственно. При таких градиентах электронной концентрации возможно развитие градиентно-дрейфовой неустойчивости. Эта неустойчивость может генерировать неоднородности ионосферной плазмы с пространственно-временными масштабами, характерными для экваториального F-рассеяния. В данной статье представлены результаты расчетов инкрементов нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости на границах ионосферных пузырей. Пространственно-временная структура экваториальных плазменных пузырей получена численным моделированием. Это моделирование основано на двумерной численной модели неустойчивости Рэлея–Тейлора в экваториальной ионосфере Земли. Эта модель построена при условии, что рэлей-тейлоровские и градиентные неоднородности сильно вытянуты вдоль силовых линий магнитного поля. Инкременты нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости плазмы получены из дисперсионного уравнения. Результаты численных экспериментов подтверждают возможность генерации градиентно-дрейфовой неустойчивости ионосферной плазмы. Это происходит за счет значительных долготных и высотных градиентов плазмы на фронтах развитого экваториального плазменного пузыря. При этом инкремент нарастания градиентно-дрейфовой неустойчивости может достигать значений 1/(170 с). Градиентно-дрейфовая неустойчивость может быть причиной экваториального F-рассеяния.