基于自己开发的全球三维磁层MHD模拟模型及试验粒子方法,研究了行星际磁场(Interplanetary Magnetic Field,IMF)北向与南向时磁尾等离子片的粒子注入机制.结果发现,IMF北向与南向时太阳风粒子都可以穿越磁层顶进入近磁尾等离子片.IMF北...基于自己开发的全球三维磁层MHD模拟模型及试验粒子方法,研究了行星际磁场(Interplanetary Magnetic Field,IMF)北向与南向时磁尾等离子片的粒子注入机制.结果发现,IMF北向与南向时太阳风粒子都可以穿越磁层顶进入近磁尾等离子片.IMF北向时太阳风粒子注入等离子片主要通过磁尾晨昏侧低纬度边界区,平均能量为几百电子伏特;而IMF南向时粒子则主要由南北两侧进入等离子片,平均能量则增至几千电子伏特.IMF南向比北向时磁尾张开更大的角度,这会使近地较高能量的粒子更容易沿磁力线进入磁尾及等离子片.结果定性地说明和解释了某些重要的观测事实:磁尾等离子片粒子在IMF北向时主要来源于太阳风,而南向时则主要来源于地球.展开更多
本文基于自己开发的全球三维磁层模型,模拟研究了IMF(Interplanetary Magnetic Field)北向并且By分量较大(时钟角为60°)时磁层顶三维结构及其重联图像.结果发现,IMF By为正时,在北极隙区附近尾-昏侧存在IMF与地磁场之间稳定持续的...本文基于自己开发的全球三维磁层模型,模拟研究了IMF(Interplanetary Magnetic Field)北向并且By分量较大(时钟角为60°)时磁层顶三维结构及其重联图像.结果发现,IMF By为正时,在北极隙区附近尾-昏侧存在IMF与地磁场之间稳定持续的重联现象;参与重联的地球磁场既有闭合磁力线也有开放磁力线;IMF在北极隙区与地球闭合磁力重联后一端与南磁极相连的磁力线在尾向运动时还可能与北尾瓣的开放磁力线重联而重新闭合,这种重联与磁力线循环过程不同于同一条IMF磁力线分别在南北半球与地磁场重联的模型.南极隙区的重联发生在尾-晨侧,其动力学过程与北极隙区情形类似.我们的模拟结果表明,IMF By较大时不可能发生IMF同一条磁力线分别在南北极隙区重联的情形,也不会因此而减少尾瓣的开放磁力线.展开更多
本文基于自己开发的全球三维磁层模型,模拟研究了IMF(Interplanetary Magnetic Field)北向时磁层顶重联及磁尾结构.结果发现磁层顶附近存在两种典型的重联过程:一是高纬极尖区IMF与地球磁场的重联,这与空间观测证据和前人的模拟结果是...本文基于自己开发的全球三维磁层模型,模拟研究了IMF(Interplanetary Magnetic Field)北向时磁层顶重联及磁尾结构.结果发现磁层顶附近存在两种典型的重联过程:一是高纬极尖区IMF与地球磁场的重联,这与空间观测证据和前人的模拟结果是一致的;二是重联后一端在太阳风中另一端与地球相连的磁力线在向磁尾运动中,会发生弯曲、拖曳,在磁尾晨昏侧低纬区域可与尾瓣开放磁力线满足重联条件而再次发生重联.我们认为前一重联会使磁尾等离子片产生与IMF时钟角方向相反的旋转;而后者可重新形成闭合磁力线,可能是LLBL(Low Latitude Boundary Layer)形成的重要原因.展开更多
基于全球三维磁层MHD(Magnetohydrodynamics)模拟模型,研究了行星际磁场(Interplanetary Magnetic Field,IMF)北向与南向时磁尾横断面(X=18 RE)的结构及等离子片的粒子注入机制.模拟结果很好地符合一些已知的观测数据和经验模型.从向阳...基于全球三维磁层MHD(Magnetohydrodynamics)模拟模型,研究了行星际磁场(Interplanetary Magnetic Field,IMF)北向与南向时磁尾横断面(X=18 RE)的结构及等离子片的粒子注入机制.模拟结果很好地符合一些已知的观测数据和经验模型.从向阳面磁层顶IMF及重联后磁力线尾向运动过程的角度,对磁尾横断面粒子热压力分布、磁力线投影、等离子片或电流片旋转、粒子流场分布等结构进行了合理的解释.根据模拟得到的磁尾横断面结构,及IMF北向与南向时磁力线投影显著不同的位形,可以通过E×B漂移很好地说明不同IMF条件下,太阳风粒子对磁尾等离子片的不同注入特性.另外,还通过磁尾横断面磁场梯度的计算,说明了太阳风向等离子片粒子注入的晨-昏不对称性.展开更多
文摘基于自己开发的全球三维磁层MHD模拟模型及试验粒子方法,研究了行星际磁场(Interplanetary Magnetic Field,IMF)北向与南向时磁尾等离子片的粒子注入机制.结果发现,IMF北向与南向时太阳风粒子都可以穿越磁层顶进入近磁尾等离子片.IMF北向时太阳风粒子注入等离子片主要通过磁尾晨昏侧低纬度边界区,平均能量为几百电子伏特;而IMF南向时粒子则主要由南北两侧进入等离子片,平均能量则增至几千电子伏特.IMF南向比北向时磁尾张开更大的角度,这会使近地较高能量的粒子更容易沿磁力线进入磁尾及等离子片.结果定性地说明和解释了某些重要的观测事实:磁尾等离子片粒子在IMF北向时主要来源于太阳风,而南向时则主要来源于地球.
文摘本文基于自己开发的全球三维磁层模型,模拟研究了IMF(Interplanetary Magnetic Field)北向并且By分量较大(时钟角为60°)时磁层顶三维结构及其重联图像.结果发现,IMF By为正时,在北极隙区附近尾-昏侧存在IMF与地磁场之间稳定持续的重联现象;参与重联的地球磁场既有闭合磁力线也有开放磁力线;IMF在北极隙区与地球闭合磁力重联后一端与南磁极相连的磁力线在尾向运动时还可能与北尾瓣的开放磁力线重联而重新闭合,这种重联与磁力线循环过程不同于同一条IMF磁力线分别在南北半球与地磁场重联的模型.南极隙区的重联发生在尾-晨侧,其动力学过程与北极隙区情形类似.我们的模拟结果表明,IMF By较大时不可能发生IMF同一条磁力线分别在南北极隙区重联的情形,也不会因此而减少尾瓣的开放磁力线.
文摘本文基于自己开发的全球三维磁层模型,模拟研究了IMF(Interplanetary Magnetic Field)北向时磁层顶重联及磁尾结构.结果发现磁层顶附近存在两种典型的重联过程:一是高纬极尖区IMF与地球磁场的重联,这与空间观测证据和前人的模拟结果是一致的;二是重联后一端在太阳风中另一端与地球相连的磁力线在向磁尾运动中,会发生弯曲、拖曳,在磁尾晨昏侧低纬区域可与尾瓣开放磁力线满足重联条件而再次发生重联.我们认为前一重联会使磁尾等离子片产生与IMF时钟角方向相反的旋转;而后者可重新形成闭合磁力线,可能是LLBL(Low Latitude Boundary Layer)形成的重要原因.
文摘基于全球三维磁层MHD(Magnetohydrodynamics)模拟模型,研究了行星际磁场(Interplanetary Magnetic Field,IMF)北向与南向时磁尾横断面(X=18 RE)的结构及等离子片的粒子注入机制.模拟结果很好地符合一些已知的观测数据和经验模型.从向阳面磁层顶IMF及重联后磁力线尾向运动过程的角度,对磁尾横断面粒子热压力分布、磁力线投影、等离子片或电流片旋转、粒子流场分布等结构进行了合理的解释.根据模拟得到的磁尾横断面结构,及IMF北向与南向时磁力线投影显著不同的位形,可以通过E×B漂移很好地说明不同IMF条件下,太阳风粒子对磁尾等离子片的不同注入特性.另外,还通过磁尾横断面磁场梯度的计算,说明了太阳风向等离子片粒子注入的晨-昏不对称性.
