| 
О.В. Хорошева, С. Л. Емелъяненко
ВЫСОТНАЯ АСИММЕТРИЯ МГНОВЕННОЙ ЗОНЫ СИЯНИЙ
В работах [1—3] показано, что мгновенная зона сияний (овал или кольцо сияний) асимметрична не только относительно
геомагнитного полюса (Фночн ~ 68°, ФДНевн ~ ~ 77°), но также относительно поверхности земли (йночн ~ 100.-км, йдневн >
200 км). Этот вывод требовал дополнительного подтверждения, так как заключение о большей высоте дневного участка
зоны было сделано на основании лишь косвенных оценок. Были привлечены данные о сопоставлении частоты появления в
зените полярного сияния и слоя Es, данные о широтной зависимости яркости сияний от их высоты, а также спектральные
данные, позволяющие оценивать высоту сияния по отношению интенсивностей различных эмиссий.
Первый способ оценки высоты вообще не позволяет получить ее численную величину, так как, например, в случае появления
сияния, не сопровождающегося слоем Es, можно говорить лишь о том, что сияние возникло выше слоя Е и оставило его
невозмущенным.
Второй и третий способы в принципе позволяют получить количественные оценки высоты, но с очень
большими ошибками. В спектральном методе они будут зависеть от принятой модели атмосферы, которая до сих пор не
известна с достаточной степенью точности. Для оценки высоты сияния по его яркости необходимо иметь график
зависимости высота — яркость, который можно построить лишь на основании прямых измерений, возможных на пунктах
параллактической съемки. Разброс точек на таком графике получается очень большим, а следовательно, попытка
использовать его для определения высот сияний приведет тоже к очень большим ошибкам: ±20 км [4].
Практически зависимость высота — яркость может быть сформулирована лишь качественно: чем сияние выше, тем в среднем
оно слабее.
Упомянутые косвенные способы оценок высоты применялись как к дневному, так и к ночному участкам мгновенной зоны
сияний. Поэтому для построения планетарной картины можно было действовать методом сравнения. Высота же сияний на
ночном участке эксцентричного овала неоднократно измерялась прямым методом и ее численное значение можно считать
вполне надежным. Таким образом, в правильности качественной оценки высоты мгновенной зоны сияний, приведенной в
работах [1—3], сомнений не возникало. Требовалось только уточнить ее количественные оценки.
В работе [4] опубликован результат прямых измерений высоты сияний на Ф ~ 75° в околополуденные часы. Эти измерения
показали, что дневной участок овала сияний имеет высоту h > 150 км, т. е. несколько меньше, чем указывалось в
работах [1—3]. Оставался открытым вопрос о том, как меняется высота сияний вдоль такого мгновенного эксцентричного
кольца.
Могут существовать две возможности: высота либо плавно уменьшается от дневного участка зоны к ночному, либо скачком
меняется на ее утреннем и вечернем участках, разрывая таким образом овал сияний на две дуги, смещенные друг
относительно друга по высоте.
Однако прямые измерения высот сияний в северном полушарии на Ф ~ 72° на вечернем участке мгновенной зоны [5] говорят
в пользу первого предположения о плавном изменении высоты зоны. На фиг. 1 приведено распределение сияний по высоте
для указанного значения широты (кривая 1). Распределение имеет основной максимум на h ~ 125 км; из-за небольшого
объема измерений реальность максимумов на высотах 175 и 220 км сомнительна. Для сравнения здесь же приведено
распределение высот сияний на Ф ~ 65° (кривая 2) и на Ф ~ 75° (кривая 3) по данным работы [4]. Видно, что высота
сияний вдоль зоны постепенно меняется от 150 км на ее дневном участке до 125 км на вечернем и до 105 км на ночном.
Отсутствие разрыва на вечернем участке мгновенной зоны следует также из графика суточного хода высоты сияний на
Ф ~ 72°, приведенного на фиг. 2. Видно, что
в интервале 19—22 час. LT происходит уменьшение высоты сияний от 140 до 120 км. Этот эффект безусловно связан с
суточным широтным дрейфом овала
сияний. В интервале времени 22—01 час., когда зона должна уходить на широту ~68°, наблюдаются как очень низкие сияния
(h < 100 км), по-видимому, являющиеся высокоширотной границей ночного участка мгновенной зоны, так и аномально
высокие (h > 200 км), по внешнему виду относящиеся к сияниям полярной шапки. В послеиолуночные часы снова наблюдается
тенденция к увеличению высоты. Однако об утреннем участке зоны говорить можно менее уверенно, поскольку измерений в
эти часы немного: утром в основном наблюдаются размытые диффузные сияния, высоту которых измерять весьма
затруднительно.
Таким образом, мгновенная планетарная картина распределения сияний может
быть представлена схемой, приведенной на фиг. 3, где Р — геомагнитный полюс, 1 —мгновенная зона (овал) сияний,
2 — ее проекция на земную поверхность. Утренний участок зоны проведен пунктиром, поскольку данные относительно него
пока не достоверны. Схема дана для зимнего полушария, геомагнитная ось совмещена с географической.
ЛИТЕРАТУРА
1.О. В. X о р о ш е в а. Геомагн. и аэрономия, 1962, 2, 839.
2.О. В. X о р о ш е в а. Диссертация. МГУ, 1965.
3.О. В. X о р о ш е в а, Сб. «Полярные сияния», № 16. «Наука», 1967,
4.Г. В. Старков. Геомагн. и аэрономия, 1968, 8, 36.
5.С. Н. Емелъяненко, О. В. Хорошева. Сб, «Полярные сияния», № 19. «Наука», 1968.
Геомагнетизм и аэрономия, 1969, №3, 566-568
|
