Comparison between Monte Carlo Simulations, The estimates of the Mean Particle Theory and Observations of H^+ and O^+ Outflows at High Latitudes.
Date
2023-05-22
Authors
May Rajab Halaika
مي رجب حلايقة
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Al-Quds University
Abstract
In this thesis we make a comparison between the results of Monte Carlo simulations, mean particle theory, and observations in different regions of earth magnetosphere (aurora, polar wind, central polar cap and, cusp) for 〖 H〗^+ and 〖 O〗^+ ions outflow at high latitudes and altitudes. We present altitude profiles for mean perpendicular energy W_Ʇ , mean parallel energy W_‖ and, total mean energy W_total. Monte Carlo simulations are obtained by using Barghouthi model [Barghouthi, 2008], mean particle theory estimates are obtained by using Retterer et al. [1987a], and observations are obtained from different available studies. As a results of comparisons in different regions we have found that; 1) Monte Carlo simulations and Mean particle theory gives similar results in auroral regions and produce no agreement in polar wind region, 2) comparison with observations in polar wind region and auroral region gives excellent agreement in aurora and good agreement in polar wind, 3) it is appropriate to use altitude and velocity diffusion coefficients in auroral and polar wind regions, because of that we have obtained reasonable results, 4) in the central polar cap and cusp we have obtained excellent agreement for both methods and observations, 5) due to these comparisons we can claim that the wave length of the electromagnetic wave existed in those regions is 8km
في هذا البحث ، نجري مقارنة بين نتائج محاكاة المونت كارلو ، ونظرية الجسيمات المتوسطة ، والمشاهدات المتاحة في مناطق مختلفة من الغلاف المغناطيسي للأرض(aurora, polar wind, central polar cap and cusp) لأيونات 〖 H〗^+ و 〖 O〗^+ التي تتدفق عند خطوط العرض والارتفاعات العالية. نقدم ملفات تعريف الارتفاع لكل من لمتوسط الطاقة العمودية 〖 W〗_Ʇ , متوسط الطاقة المتوازيةW_‖ ومتوسط الطاقة الكلية ,W_total وتم الحصول على محاكاة مونت كارلو باستخدام نموذج البرغوثي [Barghouthi, 2008] ، كما تم الحصول على تقديرات نظرية الجسيمات المتوسطة باستخدام Retterer et al., 1987]] ، بالإضافة الى المشاهدات التي تم الحصول عليها من العديد من الدراسات المتاحة. ونتيجة للمقارنات في تلك المناطق المختلفة وجدنا أن: 1) محاكاة المونت كارلو ونظرية الجسيمات المتوسطة تعطي نتائج مماثلة في منطقة aurora ولا يوجد أي اتفاق في منطقة polar wind, 2) تعطي المقارنة مع المشاهدات المتوفرة في منطقة polar wind و منطقة aurora اتفاقًا ممتازًا في aurora واتفاقًا جيدًا في polar wind ,3) من المناسب استخدام معاملات الانتشار التي تعتمد على الارتفاع والسرعةD_(Ʇ ) (r,v_(Ʇ ) ) في مناطق aurora و polar wind والذي كان سببا في الحصول على نتائج معقولة, 4) في مناطق ال central polar cap و cusp ، حصلنا على اتفاق ممتاز لكل من طرق المقارنات السابقة والمشاهدات ، 5) استنادا الى نتائج هذه المقارنات يمكننا أن نتحلى بأن طول موجة الموجة الكهرومغناطيسية الموجودة في تلك المناطق يبلغ 8 km.
في هذا البحث ، نجري مقارنة بين نتائج محاكاة المونت كارلو ، ونظرية الجسيمات المتوسطة ، والمشاهدات المتاحة في مناطق مختلفة من الغلاف المغناطيسي للأرض(aurora, polar wind, central polar cap and cusp) لأيونات 〖 H〗^+ و 〖 O〗^+ التي تتدفق عند خطوط العرض والارتفاعات العالية. نقدم ملفات تعريف الارتفاع لكل من لمتوسط الطاقة العمودية 〖 W〗_Ʇ , متوسط الطاقة المتوازيةW_‖ ومتوسط الطاقة الكلية ,W_total وتم الحصول على محاكاة مونت كارلو باستخدام نموذج البرغوثي [Barghouthi, 2008] ، كما تم الحصول على تقديرات نظرية الجسيمات المتوسطة باستخدام Retterer et al., 1987]] ، بالإضافة الى المشاهدات التي تم الحصول عليها من العديد من الدراسات المتاحة. ونتيجة للمقارنات في تلك المناطق المختلفة وجدنا أن: 1) محاكاة المونت كارلو ونظرية الجسيمات المتوسطة تعطي نتائج مماثلة في منطقة aurora ولا يوجد أي اتفاق في منطقة polar wind, 2) تعطي المقارنة مع المشاهدات المتوفرة في منطقة polar wind و منطقة aurora اتفاقًا ممتازًا في aurora واتفاقًا جيدًا في polar wind ,3) من المناسب استخدام معاملات الانتشار التي تعتمد على الارتفاع والسرعةD_(Ʇ ) (r,v_(Ʇ ) ) في مناطق aurora و polar wind والذي كان سببا في الحصول على نتائج معقولة, 4) في مناطق ال central polar cap و cusp ، حصلنا على اتفاق ممتاز لكل من طرق المقارنات السابقة والمشاهدات ، 5) استنادا الى نتائج هذه المقارنات يمكننا أن نتحلى بأن طول موجة الموجة الكهرومغناطيسية الموجودة في تلك المناطق يبلغ 8 km.