Three-dimensional dynamics of the Earth's radiation belt protons during the magnetic storm

Предложена нестационарная трехмерная математическая модель, описывающая эволюцию функции распределения протонов. Исследовано распределение протонов радиационных поясов на дневной стороне магнитосферы Земли во время магнитной бури. Временная и пространственная эволюция плотностей фазового пространства протонов в дипольном магнитном поле вычисляется, используя трехмерную модель, рассматривающую радиальную, по питч-углам и по энергии диффузии. Выражения потерь описываются вследствие обмена зарядами и взаимодействий волна-частица. Моделирование начинается с распределения магнитоспокойного времени. Модель тестируется сравнением вычисленных потоков протонов с измерением на спутнике Polar/MICS во время магнитной бури 21–22 октября 1999 года и с измерением на спутнике AMPTE/CCE во время магнитной бури 2 мая 1986 года. Получено хорошее согласие модельных питч-угловых распределений протонов с экспериментальными данными.