慢速日冕物质抛射与高速太阳风的相互作用研究

发布时间：2024-03-28 02:34

　　恶劣的空间天气会对现代人类科技社会产生重大影响。日冕物质抛射(CME,传播到行星际空间时则称为ICME)是太阳系中最壮观的爆发现象,也是影响空间天气的重要因素。研究CME在内日球层的传播过程,同时建立日面源区爆发的CME与1AU处的ICME引起的地磁扰动之间的联系,对于提高CME在空间天气效应中的认识具有重要意义。本文基于多颗不同位置的空间探测器的遥感观测数据及太阳风就地观测数据研究了慢速CME在行星际空间内的传播和演化过程,包括CME速度,磁流绳结构,传播方向,形态演化以及与所处的背景太阳风相互作用。基于STEREO、SDO、SOHO以及Wind等探测器的遥感观测和就地测量数据,作者分析了2016年10月8日爆发的一个引起了较强地磁暴的慢速CME事件。利用graduated cylindrical shell模型,作者估计了CME在太阳附近的传播方向和形态。CME的运动学特征由STEREO A的观测计算得到,另外作者也采用了ENLIL MHD方法模拟CME在太阳风的传播并与就地测量的太阳风观测数据进行比较。这里使用了Grad-Shafranov方法对磁流绳进行重构以理解CME所造成的...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1:2007年11月16日于STEREOA/COR2日冕仪观测到的一个CME

组成的环形结构，即：明亮高密度的前沿，暗腔和亮核。外环的足点基本固定在日面，暗腔密度低而磁场强，腔内亮核通常由爆发的日珥物质组成（日珥，Filippovetal.2008）。图1.1显示的是日冕仪观测到的一个具有典型三部分结构的CME。CME的速度一般分布在20kms1到....

图1.2:三维CME演化过程,由湍流扩散驱动的MHD数值模拟得到

虽然日冕磁场不能被直接观测，但存在一些间接证据表明CME具有磁流绳结构(Chenetal.,1997)。采用磁流绳结构能够很好的和CME三分量结构相对应并解释CME的爆发过程（如图1.2)。磁流绳在爆发前一般位于中性线（MagneticPolarityInv....

图1.3:CME的系绳剪断机制示意图

图1.3:CME的系绳剪断机制示意图。其中倒S形虚线为PIL。左图：强剪切的核心磁场区域被弱剪切的磁场所束缚，像系绳一样的磁力线AB和CD约束着底部磁场。中图：磁力线AB和CD之间的磁重联在磁剪切增强后导致核心磁场区域逐渐抬升。右图：抬升的磁场不断拉伸....

图1.4:数值模拟得到的磁场爆裂过程

图1.3:CME的系绳剪断机制示意图。其中倒S形虚线为PIL。左图：强剪切的核心磁场区域被弱剪切的磁场所束缚，像系绳一样的磁力线AB和CD约束着底部磁场。中图：磁力线AB和CD之间的磁重联在磁剪切增强后导致核心磁场区域逐渐抬升。右图：抬升的磁场不断拉伸....

本文编号：3940870