이온층의 전자기 현상과 전기 전도도 모델 비교

Abstract

태양의 플레어 현상으로 지구 자기권에서는 자기 폭풍이 일어나며 자기력선을 따라 자기권에서 지구 이온층으로 들어온 고에너지의 전자들은 지구 전체 이온층 특히 고위도 이온층 전기 전도도를 크게 증가시켜 이온층 전류 흐름에 큰 영향을 미친다. 이온층 전자기 현상을 연구하기 위해 여러 컴퓨터 알고리즘이 개발되었으며 그 중 Kamide et al. [1981]가 개발한 KRM 수치해석 방법을 사용하여 지자기 섭동 데이타로부터 이온층 전류, 전기장, 연자기력선 전류, Joule 발열양등을 계산하였다. 이때 이온층 전기 전도도가 입력되어야 하며 KRM 방법의 결과는 이온층 전기 전도도 모델에 따라 크게 달라진다. 본 연구에서는 레이다와 자기장 관측으로 만든 UA[Ahn et al., 1983b] 전기 전도도 모델을 입력시켜 1978년 3월 19일 1200UT의 지자기 데이타로부터 전자기 물리량을 얻었다. 또한 UA 모델과 인공위성에 의한 투하하는 입자 에너지의 관측으로 만든 Fuller-Rowll and Evans[1987] 모델을 비교하였다.; Solar flares quite often cause magnetic substorm with the explosive acceleration of magnetospheric tail plasmas. The associated high energy particles are injected along the magnetic field lines into the ionosphere aind enhance the conductance of high latitude ionosphere resulting in the disturbance in the ionospheric current convection. In order to study the ionospheric electrodynamics several advanced computer algorithms have been developed. Among them KRM method, a numerical scheme developed by Kamide et a1.[1981], can determine the global patterns of the electric currents, electric fields, field-aligned currents, and Joule heating rate in the ionosphere using ground magnetic disturbance data. It also requires a model of spatial distribution of the ionospheric electric conductivity as input data. The result of KRM method is highly sensitive to the choice of the ionospheric conductivity model. In the present study the KRM method utilizing the UA conductivity model was applied to investigate the electrodynamics of the pole ionosphere on March 19,1978, when ground magnetic data showed great diaturbances. Also, the UA conductivity model[Ahn et al.,1983b] based on rada and magnetic field observation was compared with the model developed by Fuller-Rowel1 and Evans[1987] based on the particle precipitation observation by satellites.