Nonlinear model of short-scale electrodynamics in the auroral ionosphere
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The optical detection of auroral subarcs a few tens of m wide as well as the direct observation of shears several m/s per m over km to sub km scales by rocket instrumentation both indicate that violent and highly localized electrodynamics can occur at times in the auroral ionosphere over scales 100 m or less in width. These observations as well as the detection of unstable ion-acoustic waves observed by incoherent radars along the geomagnetic field lines has motivated us to develop a detailed time-dependent two-dimensional model of short-scale auroral electrodynamics that uses current continuity, Ohm's law, and 8-moment transport equations for the ions and electrons in the presence of large ambient electric fields to describe wide auroral arcs with sharp edges in response to sharp cut-offs in precipitation (even though it may be possible to describe thin arcs and ultra-thin arcs with our model, we have left such a study for future work). We present the essential elements of this new model and illustrate the model's usefulness with a sample run for which the ambient electric field is 100 mV/m away from the arc and for which electron precipitation cuts off over a region 100 m wide. The sample run demonstrates that parallel current densities of the order of several hundred µA m-2 can be triggered in these circumstances, together with shears several m/s per m in magnitude and parallel electric fields of the order of 0.1 mV/m around 130 km altitude. It also illustrates that the local ionospheric properties like densities, temperature and composition can strongly be affected by the violent localized electrodynamics and vice-versa.Key words: Ionosphere (auroral ionosphere, electric fields and currents, ionosphere-magnetosphere interactions)
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle