快太阳风中离子加热的研究
发布时间：2021-07-22 10:14
太阳风的加热一直是空间物理中非常重要但尚未完全解决的问题。当太阳风在行星际传播时,由于太阳风的膨胀,离子温度会逐渐降低,但观测表明,降温速度远低于绝热膨胀的预测值,这说明在太阳风在行星际传播过程中存在局地加热。本文旨在探究太阳风局地加热的机制。根据SOHO（solar and heliospheric observatory）对太阳风中离子温度的观测,太阳风的温度存在明显的各向异性,垂直于背景磁场方向的温度高于平行温度,即T⊥>T‖。除此之外,观测还表明以O5+为代表的重离子的温度远高于质子的温度,重离子被优先加热。这些观测特征为衡量不同的太阳风加热机制提供了重要依据。在第一章,我们主要回顾了前人对太阳风局地加热方面的研究,目前主要加热机制有:湍动加热,准垂直激波加热,大振幅阿尔芬波的非线性共振加热,大振幅阿尔芬波的参量衰变,大振幅阿尔芬波的波波耦合,离子/离子不稳定性。本文主要研究离子/离子不稳定性,大振幅阿尔芬波的波波耦合以及湍动加热这三种加热机制。在第二章,我们研究了大振幅阿尔芬波的波波耦合加热。由于太阳风中阿尔芬波的能量集中在低频段,很难直接与粒子发生相互作用加热离子。当...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１不同速度的太阳风的质子垂直温度ｒ±ｐ随日心距的关系，使用最小平方??差法拟合的７＾￣及＂，对应的ａ标注在曲线左侧
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阳风对重离子存在优??先加热。总结一下，快太阳风中在膨胀过程中存在局地加热，这个加热主要发??生在垂直方向上，且对重离子存在优先加热。快太阳风的局地加热问题研宄困??扰学界半个世纪，随着Ｐａｒｋｅｒ?Ｓｏｌａｒ?Ｐｒｏｂｅ?（Ｆｏｘ?ｅｔａｌ．，２０１６）对临近太阳风的观??测，人们对该问题将会有更清晰的认识。??对太阳风中质子分布进行局地探测（Ｅ．ｍａｒｓｃｈｅｔａｌ．，１９８２）发现，快太阳风??中的质子分布远离热平衡的麦克斯韦分布，质子速度分布存在着两种明显不同??的成分。如图１．３所示，Ｈｅｌｉｏｓ观测到的不同日心距下，快太阳风中质子的速度??分布。图中虚线为太阳风的速度方向。在日心距０．３ＡＵ到０．９６ＡＵ上，快太阳风??中质子的速度分布明显存在两种不同成分，第一种是平均速度为零，在零点附??近分布的密度较高的核心成分（ｃｏｒｅ?ｐｒｏｔｏｎ），核心成分的垂直速度展宽大于平??行速度展宽，存在温度各向异性＊２，这种温度各向异性随着等离子??Ｓ７６ｌ＊ｎ＾?０７６ＡＵ?０６４?ＭＪ?６７５?ｋｍ／＊??０?５３?ＡＵ?Ｓｉ７?ｋｍ／＊?０４３?Ｍｌ?５２１?ｋｎＶ＊?０?３０ＡＵ?＂＾＊＾５?ｋｎＶ？??图１．３?Ｈｅｌｉｏｓ观测到的不同日心距下，快太阳风中质子速度分布呈现的双麦克??斯韦分布。（Ｅ．?Ｍａｒｓｃｈ?ｅｔ?ａｌ？，?１９８２）??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Parametric Instabilities of Parallel Propagating Circularly Polarized Alfven Waves:One-Dimensional Hybrid Simulations[J]. 何鹏,高新亮,陆全明,赵金松. Chinese Physics Letters. 2015 (11)
[2]The Efficiency of Ion Stochastic Heating by a Monochromatic Obliquely Propagating Low-Frequency Alfven Wave[J]. 孙继承,高新亮,陆全明,王水. Plasma Science and Technology. 2014(10)
本文编号：3296958
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１不同速度的太阳风的质子垂直温度ｒ±ｐ随日心距的关系，使用最小平方??差法拟合的７＾￣及＂，对应的ａ标注在曲线左侧
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Parametric Instabilities of Parallel Propagating Circularly Polarized Alfven Waves:One-Dimensional Hybrid Simulations[J]. 何鹏,高新亮,陆全明,赵金松. Chinese Physics Letters. 2015 (11)
[2]The Efficiency of Ion Stochastic Heating by a Monochromatic Obliquely Propagating Low-Frequency Alfven Wave[J]. 孙继承,高新亮,陆全明,王水. Plasma Science and Technology. 2014(10)
本文编号：3296958
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教材专著
