ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Моделирование потока релятивистских электронов на геостационарной орбите в магнитосфере Земли

Смолин С.В.

Предложена новая математическая модель, описывающая аналитически (когда \(K_p = const \) или \(K_p \approx const \)) и численно (если \(K_p \neq const \)) перпендикулярные дифференциальные и интегральные потоки релятивистских электронов с энергией больше 2 МэВ на геостационарной (геосинхронной) орбите (ГСО) в магнитосфере Земли, а также на любой круговой орбите в зависимости от местного времени (local time) LT на орбите и \(K_p\) – индекса геомагнитной активности. Используются наблюдения потоков релятивистских (>2 МэВ) электронов, усредненное по местному часу LT вдоль ГСО с 1995 г. по 2009 г., собранное КА “GOES”. Сделано сравнение модельного перпендикулярного (для питч-угла 90 градусов) интегрального потока релятивистских электронов с энергией больше 2 МэВ на ГСО, когда \(K_p \approx const \), например, в течение одних суток, с усредненными экспериментальными данными КА “GOES” на ГСО. Получено хорошее согласие, особенно с 0000 LT до 1100 LT и с 1800 LT до 2400 LT. Получена аналитическая формула для определения модельного (прогнозируемого) отношения максимального интегрального потока (в полдень) к минимальному интегральному потоку (в полночь) в нелинейной зависимости от \(K_p\) индекса геомагнитной активности (\( 0 \leq K_p \leq 10 \)) с максимумом отношения потоков в 20,37 раза при \(K_p = 8 \). Эта же формула позволяет на сутки вперед прогнозировать в будущий полдень максимальный (интегральный или дифференциальный) поток релятивистских электронов на ГСО, если известен поток в полночь и примерно в течение одних суток \(K_p = const \) или \(K_p \approx const \).