Hydromagnetic Waves in the Magnetosphere and the Ionosphere

این کتاب به امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بسیار پایین (ULF) می‌پردازد که در زمین و فضا مشاهده شده‌اند. اینها به اصطلاح تغییرات یا تپش های ژئومغناطیسی هستند. کشف آلفون مربوط به تأثیر میدان مغناطیسی قوی بر روی سیالات رسانا (مگنتوهیدرودینامیک) منجر به توسعه این مفهوم شد که امواج ULF امواج مغناطیسی هیدرودینامیکی مغناطیسی (MHD) هستند. امواج MHD در هنگام انتشار خود اطلاعاتی در مورد مگنتوسفر، یونوسفر و زمین جمع آوری می کنند. دو جنبه کاربردی بر اساس استفاده از نوسانات الکترومغناطیسی ULF وجود دارد.

اولین مورد، تشخیص زمینی مگنتوسفر است. این تلاشی است برای نظارت در زمان واقعی اندازه مگنتوسفر، فاصله تا آخرین خطوط میدان بسته، توزیع پلاسمای سرد و غیره.

دوم، صداگذاری عمیق الکترومغناطیسی زمین است. اساس این مطالعات، توانایی هر موج الکترومغناطیسی برای نفوذ به یک هادی تا عمق محدود است. امواج ULF می‌توانند به عمق چند صد کیلومتری برسند.

بنابراین، ژئوفیزیک‌دانان اکنون ابزار منحصر به فردی دارند که می‌تواند برای مطالعه زمین جامد و همچنین پوسته‌های گاز پلاسمایی آن - یونوسفر و مگنتوسفر.

این کتاب موضوعات مربوط به تمام مقیاس‌های امواج MHD را ادغام می‌کند، و بر پیوندهای بین امواج ULF زیر یونوسفر روی زمین و امواج MHD مگنتوسفر تأکید می‌کند. برای دانشجویان فارغ التحصیل و فارغ التحصیل، آشنا با محاسبات پیشرفته، که علم امواج MHD را در مگنتوسفر و یونوسفر مطالعه می کنند، بسیار مفید خواهد بود.

The book deals with Ultra-Low-Frequency (ULF)-electromagnetic waves observed on Earth and in Space. These are so-called geomagnetic variations or pulsations. Alfvén's discovery related to the influence of the strong magnetic field on the conducting fluids (magnetohydrodynamics) led to development of the concept that the ULF-waves are magnetospheric magnetohydrodynamic (MHD)-waves. MHD-waves at their propagation gather information about the magnetosphere, ionosphere, and the ground. There are two applied aspects based on using the ULF electromagnetic oscillations.

The first one is the ground-based diagnostics of the magnetosphere. This is an attempt to monitor in the real time the magnetosphere size, distance to the last closed field-lines, distribution of the cold plasma, etc.

The second one is the deep electromagnetic sounding of the Earth. The basis for these studies is the capability of any electromagnetic wave to penetrate a conductor to a finite depth. The ULF-waves can reach the depth of a few hundred kilometers.

Thus, geophysicists now have a unique tool that can be applied to study the solid Earth as well as its gas-plasma shells - the ionosphere and magnetosphere.

This book integrates topics pertaining to all scales of the MHD-waves, emphasizing the linkages between the ULF-waves below the ionosphere on the ground and magnetospheric MHD-waves. It will be most helpful to graduate and post-graduate students, familiar with advanced calculus, who study the science of MHD-waves in the magnetosphere and ionosphere.