THE ANALYTICAL DESCRIPTION OF THE EARTH'S RING CURRENT PROTON FLUX FOR THE PITCH ANGLE OF 90 DEGREES

Abstract

Как математическая модель предложено обыкновенное дифференциальное уравнение для аналитического описания перпендикулярного дифференциального потока заряженных частиц в магнитосфере Земли, которое зависит от времени t и нескольких параметров (параметр МакИлвейна, магнитное местное время или геомагнитная восточная долгота, индекс геомагнитной активности, показатель питч-углового распределения заряженных частиц или индекс анизотропии питч-углового распределения, но взятый для питч-угла 90 градусов при t = 0, средний показатель питч-углового распределения заряженных частиц на интервале времени вычисления, время жизни вследствие взаимодействий волна-частица). При определенных геофизических условиях и на временном интервале приблизительно не более чем три часа (когда индекс геомагнитной активности Kp = const) или на большем временном интервале, когда Kp ≈ const, уравнение решается аналитически. Получено простое аналитическое решение, которое зависит от времени и нескольких параметров. Произведено сравнение результатов по предложенной модели и по полной модели для области питч-углов от 0 до 180 градусов. Получено для перпендикулярного дифференциального потока протонов кольцевого тока Земли очень хорошее согласие с максимальной относительной ошибкой приблизительно несколько процентов (для рассмотренного примера 3,23 процента). Экспериментальные данные были собраны спутником "Cluster". Модель позволяет также оценивать для разных геофизических условий время жизни вследствие взаимодействий волна-частица. Вывод уравнений представлен в аппендиксе.