太阳风扰动对磁层超低频波动和粒子特性的影响

发布时间：2022-11-04 21:04

　　太阳风动压的改变极大的影响着磁层内磁力线位型以及其中超低频波动和带电粒子的特性。我们利用THEMIS,Van Allen Probes,GOES,Geotail等卫星以及地面台站的观测,通过个例或统计分析的方法研究了不同类型太阳风扰动对超低频波动和外辐射带电子的特性的作用。前人通过个例分析,统计研究以及数值模拟等方法,己经揭示了太阳风动压脉冲可以在磁层内激发超低频波包括压缩波和阿尔芬波。然而,被激发的超低频波动的波幅随时间演化的特性并未受到广泛关注和了解,仍是开放问题。前人工作中所研究的由太阳风动压正脉冲激发的超低频波,往往在前半个到一个周期内,波幅就达到最大值,然后逐渐衰减,而我们发现6个动压脉冲激发的超低频波动事件,其波幅在三至四个周期内逐渐增长。通过分析,我们认为,这些波幅逐渐上涨的事例可能是由频率相近的波模叠加造成的拍振（beat wave）效应,或者由于太阳风能量通过较长的时间逐渐耦合到磁层超低频波上所致。其次,太阳风动压负脉冲作为一种发生频率与动压正脉冲发生频率相当的变化类型,其对磁层超低频波特性的影响,过去仍缺乏了解。通过多卫星及地面台站的数据,我们展示了由太阳风动压正脉... 

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 太阳风扰动
    1.1 产生于太阳大气的大尺度太阳风扰动
        1.1.1 日冕物质抛射(CME)
        1.1.2 共转相互作用区(CIR)
    1.2 产生于地球前兆激波区的小尺度太阳风扰动
    1.3 太阳风扰动伴随的动压变化及磁层响应
第二章 磁层超低频波
    2.1 超低频波简介
    2.2 阿尔芬波:环型模和极型模
    2.3 压缩波:空腔模和波导模
    2.4 超低频波的激发机制
    2.5 超低频波和能量粒子的相互作用
第三章 太阳风动压正脉冲作用下磁层内激发波幅逐渐上涨的超低频波动
    3.1 引言
    3.2 数据来源
    3.3 观测
        3.3.1 THEMIS观测
        3.3.2 地面台站观测
    3.4 讨论
        3.4.1 太阳风间断面法向
        3.4.2 太阳风动压扰动中存在的波动
        3.4.3 波模叠加
    3.5 总结
第四章 太阳风动压负脉冲作用下磁层内超低频波动频率下降
    4.1 引言
    4.2 观测
        4.2.1 概览:正负动压脉冲及其对磁层的影响
        4.2.2 波动频率下降
        4.2.3 波动模式
        4.2.4 其他卫星观测
        4.2.5 地面台站观测
    4.3 讨论
    4.4 总结
第五章 前兆激波瞬态事件的作用下磁层局地磁力线共振的观测研究
    5.1 引言
    5.2 数据来源
    5.3 观测
        5.3.1 太阳风和磁鞘环境
        5.3.2 超低频波动的卫星观测
        5.3.3 地面台站对超低频波的观测
    5.4 讨论
        5.4.1 波动能量来源
        5.4.2 波动分布
    5.5 总结
第六章 CME和CIR驱动的磁暴期间外辐射带电子通量的演化
    6.1 引言
    6.2 事件选取
    6.3 电子通量对磁暴的响应
        6.3.1 CME与CIR磁暴
        6.3.2 中等CME磁暴和强CME磁暴
        6.3.3 中等CIR磁暴和强CIR磁暴
    6.4 讨论和总结
第七章 总结
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]磁暴期间外辐射带的1.5～6.0MeV电子通量变化[J]. 袁憧憬,宗秋刚.  中国科学:技术科学. 2011(05)



本文编号：3701330