Long-lasting ground based measurements of a polarization jet (PJ) by the latitudinal chain of ionospheric stations in Yakutia (3 < L < 5; MLT = UT + 9 h) and by 5 subauroral Russian stations were analyzed. A number of cases were found when PJ was recorded simultaneously with energetic ion observations by AMPTE/CCE and INTERBALL 2. The data comparison shows that at least in the considered cases of strong magnetic substorms, PJ was accompanied by strong injection of ions with the energy of ~20-50 keV and intensity of ~10 cm-² c-¹ sr-¹keV-¹. Close to the injection region in the near midnight sector no ion dispersion was observed, but in the evening sector nose events were detected. In accordance with the mechanism suggested by Southwood and Wolf (JGR, 1978, 83, 5227) PJ was observed near the equatorial boundary of energetic ion penetration into the magnetosphere. Measurements by ionosonds at different longitudes show that the westward velocity of the frontt of PJ development is close to the gradient drift velocity of 20 keV ions (forming nose events). Thus, the physical mechanism of PJ formation due to energetic ion injection during a strong substorm burst is experimentally confirmed. Satellite measurements show that in the near midnight sector energetic ions reach the shell L=3.0 in 20-30 minutes after a substorm commencement with AE>500 nT.

Formation of polarization jet during injection of ions into the inner magnetosphere / V. L. Khalipov, Yu. I. Galperin, A. E. Stepanov, E. D. Bondar // Physics of auroral phenomena : proceedings of the 25th annual seminar, Apatity, 26 February – 1 March 2002. – 2002. – P. 43-46.
DOI: 10.1016/S0273-1177(03)00016-4

Моделирование эффекта влияния локальных электрических полей магнитосферного происхождения на структуру субавроральной ионосферы / Е. Д. Бондарь, И. А. Голиков, В. И. Попов, А. Е. Степанов, В. Л. Халипов // Физика окружающей среды : материалы VIII Международной школы молодых ученых. – Томск : ТМЛ-Пресс, 2010. – С. 30-33.

Целью данной работы является модернизация трехмерной модели высокоширотной ионосферы при возникновении сильных локальных электрических полей магнитосферного происхождения и сопоставления полученных результатов численного анализа с реальной структурой субавроральной ионосферы.

Исследование быстрых субавроральных ионосферных дрейфов по данным наземных ионосферных измерений и модельных расчетов / И. А. Голиков, А. Е. Степанов, Е. Д. Бондарь, В. И. Попов, В. Л. Халипов // Физика окружающей среды : материалы VII Международной школы молодых ученых. – Томск : ТГУ, 2008. – С. 30-33.

Сопоставление характеристик поляризационного джета на разнесенных станциях Якутск - Каменная Тунгуска / А. Е. Степанов, В. Л. Халипов, Е. Д. Бондарь // Космические исследования. – 2008. – Т. 46, N 2. – С. 116-121.

При изолированных магнитных возмущениях с АЕ>500 нТл в интервале 11:00-16:00 UT полоса поляризационного джета (ПД) перекрывает сектор 3 часа MLT между станциями Якутск и Подкаменная Тунгуска. При этом время начала ПД на ст. Подкаменная Тунгуска запаздывает примерно на один час по сравнению с моментом начала ПД на ст. Якутск, что определяется скоростью перемещения источника с востока на запад. Распределение числа случаев ПД в зависимости от времени запаздывания между моментами начала ПД на двух станциях показывает наличие контроля местным временем.
In isolated magnetic disturbances АЕ >500 нТл in the 11:00-16:00 UT interval the polarization jet (PJ) band overlaps the 3 hour MLT sector between the stations Yakutsk and Podkamennaya Tunguska. Thus, the PJ start time at the station Podkamennaya Tunguska is delayed approximately for an hour in comparison with the PJ start moment at the station Yakutsk, and that is determined by the velocity of the source movement from the east to the west. Distribution of the PJ cases number in dependence on the time of deliver between the moments of the PJ start at the two stations shows the presence of the local time control.

Характеристики поляризационного джета по измерениям на субавроральных станциях Якутск и Подкаменная Тунгуска = Jet characteristics according to the measurements at yakutsk and podkamennaya tunguska subauroral stations / Е. Д. Бондарь, В. Л. Халипов, А. Е. Степанов // Солнечно-земная физика = Solar-Terrestrial Physics. – 2005. – Вып. 8 (121) : Труды Международной конференции "Солнечно-земная физика". – С. 143-144.

По данным доплеровских измерений на Якутской меридиональной сети субавроральных ионосферных станций исследованы вертикальные и горизонтальные дрейфы плазмы во время регистрации поляризационного джета (ПД) в слое F 2 ионосферы. Показано, что в периоды наблюдения ПД скорости вертикальных и горизонтальных дрейфов значительно выше, чем фоновые движения. На полярной кромке главного ионосферного провала происходит изменение направления движения ионосферной плазмы с восходящего на нисходящее. Доплеровские измерения на ионозондах DPS-4 сопоставляются с синхронными измерениями дрейфа плазмы на спутниках DMSP при их пролете вблизи якутского меридиана. Два вида измерений хорошо согласуются между собой. Во время магнитной бури 23.06.2005 г. скорости восходящих потоков плазмы по измерениям спутников DMSP составляли 1.0–1.4 км/с на высоте спутника 850 км. В области F ионосферы эта скорость соответствует 150 м/с. Скорость западного дрейфа по спутниковым измерениям достигала 2.5 км/с. Развитие поляризационного джета в ионосфере сопровождалось уменьшением электронной концентрации в 10 раз в течение 15–30 мин.

Вертикальные скорости дрейфа плазмы при наблюдении поляризационного джета по наземным доплеровским измерениям и данным дрейфометров на спутниках DMSP / В. Л. Халипов, А. Е. Степанов, Г. А. Котова, С. Е. Кобякова, В. В. Богданов, А. В. Кайсин, П. А. Панченко // Геомагнетизм и аэрономия. – 2016. – Т. 56, N 5. – С. 568-578.
DOI: 10.7868/S0016794016050060

Диагностика магнитосферно-ионосферных процессов при взаимодействии горячей и холодной плазмы в периоды возмущений: результаты комплексных измерений на якутском меридиане / С. И. Соловьев, В. Н. Алексеев, Д. Г. Баишев, И. Б. Иевенко, А. Е. Степанов, В. Л. Халипов // Солнечно-земная физика = Solar-Terrestrial Physics. – 2002, вып. 2 (115) : Труды Всероссийской конференции по физике солнечно-земных связей, Иркутск, 24-29 сентября 2001 г. – С. 193-196.