内磁层中EMIC波与辐射带电子相互作用的研究

发布时间：2021-05-31 17:10

　　自从1958年被美国科学家范阿伦利用探索者一号卫星的数据发现之后,地球辐射带就开始吸引了很多科学家的关注。这是因为在地球辐射带中充满了高能粒子,这些高能粒子会对太空中的航天器造成损害甚至危害到宇航员的健康,因此辐射带里面的高能电子也被称为“杀手电子”。虽然关于辐射带的研究已经有了五十多年的历史,但是人类对辐射带的认识,无论是理论上还是观测上,都远远不够充分。一个重要的尚未解决的问题就是,辐射带里面杀手电子的通量会随着地磁条件的改变而改变,但是如何改变却是难以捉摸的。因此为了预报辐射带里杀手电子的通量,理解辐射带里面杀手电子通量改变的原因和机制也就成为了一个重要的课题。由于辐射带高能电子的减少可以减小对宇宙飞行器还有宇航员的危害,因此本文集中精力研究辐射带高能电子的损失机制。而辐射带高能电子的损失机制主要有三种,即磁层顶效应、高能电子向外的绝热运输、波粒相互作用导致的辐射带电子沉降。由于波粒相互作用导致的地球辐射带高能电子沉降会对地球电离层和大气层造成重要的影响,改变电离层电导率,改变上层大气成分,从而影响人类的居住环境,所以本论文主要研究波粒相互作用导致的辐射带高能电子沉降。在可以导致... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：101 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
论文创新点
摘要
Abstract
目录
引言
第一章 地球磁层及辐射带研究概述
    1.1 地球外磁层介绍
    1.2 地球内磁层介绍
        1.2.1 等离子体层
        1.2.2 环电流
        1.2.3 范阿伦辐射带
    1.3 辐射带研究概况
        1.3.1 辐射带的研究历史和现状
        1.3.2 理论模型和模拟
        1.3.3 辐射带中重要的波粒相互作用
    1.4 内磁层电磁离子回旋波的两种重要产生机制
        1.4.1 磁层亚暴期间地球夜侧高能离子注入
        1.4.2 太能风动压增强进一步压缩磁层
第二章 数据来源简介
    2.1 POES卫星
        2.1.1 卫星运行的基本情况
        2.1.2 第二代空间环境探测器(SEM-2)
            2.1.2.1 Total Energy Detector (TED)
            2.1.2.2 Medium Energy Proton and Electron Detector (MEPED)
        2.1.3 卫星数据使用时需要注意的问题
    2.2 Cluster卫星
    2.3 范阿伦探针
    2.4 地磁台站
        2.4.1 芬兰地磁台链
        2.4.2 加拿大地磁台站
第三章 太阳风动压压缩磁层激发的电磁离子回旋波对辐射带电子的影响
    3.1 引言
    3.2 观测仪器及其相对位置
    3.3 太阳风动压增强相关的电磁离子回旋波动特征观测
    3.4 电磁离子回旋波相关的辐射带电子沉降观测
    3.5 利用准线性理论计算进一步验证观测结论
    3.6 讨论与小结
第四章 电磁离子回旋波在内磁层中的统计分布特征
    4.1 引言
    4.2 电磁离子回旋波事件的筛选算法介绍
    4.3 电磁离子回旋波事件筛选结果示例
    4.4 电磁离子回旋波事件统计结果
    4.5 小结与讨论
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读博士期间的科研成果
致谢



本文编号：3208636