偶极倾角对弓激波位型的影响
发布时间：2021-11-28 13:44
地球弓激波是太阳风-磁层耦合系统的重要组成部分,是超声速的太阳风与地球磁层相互作用形成的。上游太阳风穿过弓激波后,绕过磁层顶流向下游,这种机制在保护地球免受太阳风有害影响中起着至关重要的作用。本文基于卫星观测数据和数值模拟结果,通过弓激波位型的拟合,分析研究了偶极倾角对弓激波日下点距离、弓激波尾部张角的影响。结果表明弓激波日下点距离随偶极倾角绝对值增大而增大,弓激波尾部张角随偶极倾角绝对值增大而减小,同时偶极倾角对南北半球弓激波影响不同,弓激波具有南北不对称性。该工作为建立一个包含偶极倾角效应的弓激波模型奠定了基础。本文主要的研究工作有：1、利用多颗卫星的弓激波穿越数据,研究分析偶极倾角对弓激波位型的影响。本文通过对IMP 8,Geotail, Magion 4和Cluster 1卫星从1973年到2002年以及Cluster 2卫星2012年到2013年的弓激波穿越数据的进行整体拟合、分段拟合及南北半球拟合分析,定量研究了偶极倾角对弓激波位型（弓激波日下点距离、尾部张角）的影响。观测分析结果得到：（1）弓激波日下点距离随偶极倾角绝对值的增大而增大,弓激波日下点距离和偶极倾角之间的关系...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１；磁层的基本结构（引自Ａｋａｓｏｆａ，［１９７７］［３９！）??事实上，弓激波与磁銷其实并不是磁层本体的一部分，而是构成一个外壳??
地球磁层包括Ｗ下几个基本结构：弓激波、磁銷、磁层顶、靠近磁层顶的??边界层（等离子体慢和低绅边界层ＬＬＢＬ）、极尖区、内磁层、磁尾的等离子体??片边界层（ＰＳ化），见图２．１。??化咖整－－．Ｊ??丐接巧巧?．Ｉ???心寧??图２．１；磁层的基本结构（引自Ａｋａｓｏｆａ，［１９７７］［３９！）??事实上，弓激波与磁銷其实并不是磁层本体的一部分，而是构成一个外壳??将磁层嵌在其中。当太阳风撞击磁层时，磁层作为一个难Ｗ渗透的阻挡物使太阳??６??
分别用来描述磁层顶的大小和形状。其中是磁层顶日下点距离，表示日地连??线上从地也到磁层顶的长度；ａ代表磁层顶尾部张角，表示磁尾闭合或张开的??特性，如图２．２，Ｗａ＝０．５为边界值，ａ＞０．＿５时，磁尾是张开的，《＜０．５时，磁??尾是闭合的。由于这个模型的简单、物理意义明确，一直被广泛使用。后来又??出现了包括太阳风动压、行星际磁场和偶极倾角等影响参数的高绅磁层顶经验??模型，如?Ｂｏａｒｄｓｅｎ?ｅｔ?ａｌ．?［２０００］?口｜］模型、Ｌｉｎ?幻?ａｌ．?［２０１０］口２］模型等。??虽然经验模型可从通过拟合卫星穿越磁层顶的观测数据，给出磁层顶位型的??统计特征。但是，受到卫星的观测位置的局限，大部分经验模型主要适用于低韩??区域，即它们只能描述赤道面附近的磁层顶位型。近年来，随着ＭＨＤ模拟技术??的发展，人们广泛应用运用模式数据来确定磁层顶位型，磁层顶位型的Ｈ维结构??变得清晰起来，见图２．３。??Ｌｕ?ｅｔ?ａｌ．?［２０１１严鸣及Ｌｉｕ?ｅｔ?ａｌ．?［２０１２ｐ峭用ＳＷＭＦ模尤通过太阳风流线、??磁层顶电流极大值、密度梯度等方法建立了包括太阳风动压公／＞、行星际磁场＆??分量影响的可靠的王维磁层顶模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳风中磁流体湍流的特征和本质[J]. 涂传诒. 地球科学进展. 2002(06)
博士论文
[1]磁层顶位形的全球磁流体力学模拟研究[D]. 刘子谦.中国气象科学研究院 2013
[2]利用双星和ClusterⅡ等对地球磁层的观测和分析研究[D]. 汤朝灵.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]磁层顶能量传输的全球MHD数值模拟研究[D]. 荆浩.南京信息工程大学 2013
本文编号：3524530
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１；磁层的基本结构（引自Ａｋａｓｏｆａ，［１９７７］［３９！）??事实上，弓激波与磁銷其实并不是磁层本体的一部分，而是构成一个外壳??
地球磁层包括Ｗ下几个基本结构：弓激波、磁銷、磁层顶、靠近磁层顶的??边界层（等离子体慢和低绅边界层ＬＬＢＬ）、极尖区、内磁层、磁尾的等离子体??片边界层（ＰＳ化），见图２．１。??化咖整－－．Ｊ??丐接巧巧?．Ｉ???心寧??图２．１；磁层的基本结构（引自Ａｋａｓｏｆａ，［１９７７］［３９！）??事实上，弓激波与磁銷其实并不是磁层本体的一部分，而是构成一个外壳??将磁层嵌在其中。当太阳风撞击磁层时，磁层作为一个难Ｗ渗透的阻挡物使太阳??６??
分别用来描述磁层顶的大小和形状。其中是磁层顶日下点距离，表示日地连??线上从地也到磁层顶的长度；ａ代表磁层顶尾部张角，表示磁尾闭合或张开的??特性，如图２．２，Ｗａ＝０．５为边界值，ａ＞０．＿５时，磁尾是张开的，《＜０．５时，磁??尾是闭合的。由于这个模型的简单、物理意义明确，一直被广泛使用。后来又??出现了包括太阳风动压、行星际磁场和偶极倾角等影响参数的高绅磁层顶经验??模型，如?Ｂｏａｒｄｓｅｎ?ｅｔ?ａｌ．?［２０００］?口｜］模型、Ｌｉｎ?幻?ａｌ．?［２０１０］口２］模型等。??虽然经验模型可从通过拟合卫星穿越磁层顶的观测数据，给出磁层顶位型的??统计特征。但是，受到卫星的观测位置的局限，大部分经验模型主要适用于低韩??区域，即它们只能描述赤道面附近的磁层顶位型。近年来，随着ＭＨＤ模拟技术??的发展，人们广泛应用运用模式数据来确定磁层顶位型，磁层顶位型的Ｈ维结构??变得清晰起来，见图２．３。??Ｌｕ?ｅｔ?ａｌ．?［２０１１严鸣及Ｌｉｕ?ｅｔ?ａｌ．?［２０１２ｐ峭用ＳＷＭＦ模尤通过太阳风流线、??磁层顶电流极大值、密度梯度等方法建立了包括太阳风动压公／＞、行星际磁场＆??分量影响的可靠的王维磁层顶模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳风中磁流体湍流的特征和本质[J]. 涂传诒. 地球科学进展. 2002(06)
博士论文
[1]磁层顶位形的全球磁流体力学模拟研究[D]. 刘子谦.中国气象科学研究院 2013
[2]利用双星和ClusterⅡ等对地球磁层的观测和分析研究[D]. 汤朝灵.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]磁层顶能量传输的全球MHD数值模拟研究[D]. 荆浩.南京信息工程大学 2013
本文编号：3524530
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3524530.html
