磁扰期间等离子体层典型结构的动力学过程

发布时间：2021-03-05 13:21

　　地球等离子体层是内磁层相互作用的核心区域，磁扰期间等离子体层结构的显著改变和动力学过程强烈影响着内磁层结构和近地空间环境，给天基技术系统带来严重的干扰。充分了解磁扰期间等离子体层整体结构及其动力学变化是深入认识等离子体层与内磁层其他区域耦合作用的重要环节。IMAGE卫星探测结果揭示了磁扰期间等离子体层的多种精细结构，如羽状、肩状、通道状、槽状等，认识和揭示这些形态的形成机制是等离子体层研究的重要内容。本文围绕等离子体层的典型结构，采用Tsyganenko磁场模式和Weimer电场模式，基于单粒子轨道理论，通过试验粒子方法，模拟了磁扰期间赤道面上等离子体层的演化过程。具体研究内容如下：采用具有相同输入参数的Tsyganenko磁场模式和Weimer电场模式，将电离层Weimer电场沿Tsyganenko磁力线映射到磁层，得到磁层经验电场模型；分析比较了磁场模式T96、T01和T04下的映射电场特性，以及IMF、太阳风等参数对映射电场的影响。结果表明：T04下的映射电场对Dst指数响应最为明显；行星际磁场和磁轴倾角参数对映射电场的形态和大小影响较大，其他参数对映射电场影响较小。基于粒子动力... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

地球磁层结构示意图

1.2 地球等离子体层示意图（来源于 http://it.sohu.com/20121219/n360948580.shtm离子体层起始于电离层顶，与电离层之间并没有明显的分界，终止于等离子体层0 年代初，Gringauz 等通过哨声观测发现等离子体密度随高度增加缓慢下降，在.5Re 的高度范围内，等离子体密度会突降两个数量级以上，形成非常陡峭的边界认为是等离子体层顶（如图 1.3 所示）。一般情况下，等离子体密度在 0.5Re 的高

降低 2 个数量级以上，则被视为等离子体层顶。赤道面上等离子体层顶的平均形状如图 1.4 所示，基于 OGO 卫星观测的 150 例质子密度曲线，由最大密度梯度对应的位置得到等离子体层顶的平均位置。由图可知，赤道面上等体层顶并不完全是轴对称的其分布位置随地方时变化，具有明显的晨昏不对称性。昏侧，子体层顶向外扩展，形成一个凸起区域。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3065270