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基于Davis-Smith方法计算卫星磁强计零位补偿的误差特征研究 被引量：9
1
作者 孟立飞 潘宗浩 +2 位作者 易忠 王国强 张铁龙 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3545-3551,共7页
卫星所携带的磁通门磁强计会随时间发生零位漂移,因此需要对其进行补偿.基于行星际磁场的剪切阿尔芬波动特性,利用Davis-Smith方法可计算磁强计的零位磁场.本文利用数值模拟,分析了总磁场幅度BT及压缩波动对Davis-Smith方法所产生零位... 卫星所携带的磁通门磁强计会随时间发生零位漂移,因此需要对其进行补偿.基于行星际磁场的剪切阿尔芬波动特性,利用Davis-Smith方法可计算磁强计的零位磁场.本文利用数值模拟,分析了总磁场幅度BT及压缩波动对Davis-Smith方法所产生零位补偿的误差特征.我们发现,BT越大,零位补偿误差越大;且当压缩波动频率和剪切波动频率不同时,磁场各分量的零位补偿之间的比值与对应背景磁场的比值近似相等;压缩波动的幅度越小,零位补偿的误差趋于更小;此外,压缩波动的频率和初始相位等也会影响零位补偿的误差.这些误差特征可为提高零位补偿的可靠性提供重要的理论依据. 展开更多
关键词 磁强计校准 Davis-Smith方法 补偿 误差特征
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基于卡尔曼模糊自适应PID的激光雷达斩光频率控制方法 被引量：5
2
作者 王贤宇 方欣 李陶 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期608-617,共10页
为提高激光雷达回波信号斩光高度的稳定性,针对臭氧探测激光雷达系统后继光路中直流无刷电机的高转速高转矩控制系统,提出了模糊自适应PID控制方法.通过模糊推理实现不同状态下PID参数的在线自动整定,并利用卡尔曼滤波减少控制噪声和测... 为提高激光雷达回波信号斩光高度的稳定性,针对臭氧探测激光雷达系统后继光路中直流无刷电机的高转速高转矩控制系统,提出了模糊自适应PID控制方法.通过模糊推理实现不同状态下PID参数的在线自动整定,并利用卡尔曼滤波减少控制噪声和测量噪声的干扰.基于控制理论,用Matlab软件进行控制算法性能模拟,并用LabVIEW平台实现系统的控制算法.结果表明与普通PID控制方法相比,基于模糊自适应PID控制方法的激光雷达斩光频率阶跃响应调节时间减少33.3%,延迟时间短60%,上升时间短42.1%,斩光盘的频率抖动仅约为0.0492 Hz.模糊自适应PID控制系统稳态误差更小,有更好的适应性、稳健性和抗干扰性. 展开更多
关键词 激光技术 激光雷达 直流无刷电机 模糊自适应PID 卡尔曼滤波 斩光频率
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环日全景探测任务概念研究 被引量：2
3
作者 汪毓明 季海生 +10 位作者 王亚敏 夏利东 申成龙 郭静楠 张全浩 黄正化 刘凯 李晓磊 刘睿 汪景琇 王水 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期1243-1244,共2页
随着人类科技的发展,人类活动的疆域从陆地、海洋、天空拓展到了太空乃至其他行星.在不久的将来,深空和其他类地行星,如火星,将会成为人类活动的下一个主战场.在人类活动向深空拓展的过程中,我们必须了解太阳、行星际以及行星空间的环境... 随着人类科技的发展,人类活动的疆域从陆地、海洋、天空拓展到了太空乃至其他行星.在不久的将来,深空和其他类地行星,如火星,将会成为人类活动的下一个主战场.在人类活动向深空拓展的过程中,我们必须了解太阳、行星际以及行星空间的环境.太阳是宇宙中离我们最近的一颗恒星,它不仅通过各种爆发活动,在短时间尺度内影响着我们的行星际和行星空间的电磁辐射和粒子辐射环境,同时通过太阳周甚至更长的周期变化影响着地球和行星的宜居性. 展开更多
关键词 周期变化 太阳周 粒子辐射 宜居性 短时间尺度 电磁辐射 行星 主战场
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ENSO期间海洋性大陆典型地区闪电活动特征分析 被引量：4
4
作者 林锦冰 马明 傅云飞 《气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期109-120,共12页
利用星载闪电探测器(光学瞬变探测器(OTD)和闪电成像传感器(LIS))的观测资料,配合其他气象资料,对厄尔尼诺期间(1998年春季)和拉尼娜期间(1999年春季)海洋性大陆典型地区(11.25°S—3.75°N,96.25°—128.75°E)的闪电... 利用星载闪电探测器(光学瞬变探测器(OTD)和闪电成像传感器(LIS))的观测资料,配合其他气象资料,对厄尔尼诺期间(1998年春季)和拉尼娜期间(1999年春季)海洋性大陆典型地区(11.25°S—3.75°N,96.25°—128.75°E)的闪电活动变化特征进行研究,分析了雷暴单体数目以及雷暴单体闪电率对闪电活动变化的影响,并通过对比厄尔尼诺年春季和拉尼娜年春季的大气环流形势、相对湿度、最大对流有效位能、对流风暴高度等气象要素,讨论闪电活动变化的原因。结果表明:(1)从ENSO期间雷暴单体密度和闪电密度的空间分布变化特征来看,厄尔尼诺年春季的闪电活动及雷暴活动均比拉尼娜年春季的多,并且,从闪电数目和雷暴单体数目的纬向平均、经向平均的年际变化可以发现在厄尔尼诺年春季闪电活动、雷暴活动有东伸南移的趋势。(2)在海洋性大陆典型地区,雷暴单体数目的变化是闪电数目变化的主要因子,而雷暴单体闪电率的变化是闪电数目变化的次要因子。(3)与1999年春季相比,1998年春季的副热带高压范围大、强度大;地面相对湿度大,高空相对湿度小,上下层湿度差异大,有利于对流发展;对流风暴高度较高,冰相粒子层厚度也较深厚,对流发展旺盛;最大对流有效位能大于300 J/kg的天数的空间分布极大值区域正好与闪电密度、雷暴单体密度的大值区域对应,雷电活动与对流有效位能值密切相关。 展开更多
关键词 ENSO事件 闪电活动 雷暴单体数目 雷暴单体闪电率
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日侧极光弧的发光强度与沉降电子能谱的相关关系 被引量：3
5
作者 丘琪 杨惠根 +1 位作者 陆全明 胡泽骏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期489-498,共10页
本文利用中国北极黄河站多波段全天空极光观测数据,选取稳定的日侧极光弧,统计研究了极光强度比I_(557.7)/I_(630.0)与极光发光强度I_(557.7)的相关关系.发现I_(557.7)在午前暖点和午后热点区附近出现极大值,分别为2.2kR和2.9 kR;而I_(6... 本文利用中国北极黄河站多波段全天空极光观测数据,选取稳定的日侧极光弧,统计研究了极光强度比I_(557.7)/I_(630.0)与极光发光强度I_(557.7)的相关关系.发现I_(557.7)在午前暖点和午后热点区附近出现极大值,分别为2.2kR和2.9 kR;而I_(630.0)在磁正午出现极大值,为1.5kR.当I_(557.7)从0.1kR增加到10kR时,极光强度比I_(557.7)/I_(630.0)也由0.2增加到9.结合DMSP卫星探测的沉降粒子能谱数据,找到17个DMSP卫星穿越黄河站上空极光弧的事件,共穿越40条极光弧.得到了沉降电子的平均能量正比于极光强度比I_(557.7)/I_(630.0),沉降电子的总能通量正相关于极光强度I_(557.7)的关系式.利用该关系式反演所有极光弧的电子能谱,发现在午前和午后扇区,产生极光弧的沉降电子主要来源于等离子体片边界层;在高纬出现强度较弱的弧,对应等离子体幔区域.在磁正午附近,沉降电子的平均能量较低,极光弧处于低纬一侧,粒子源区主要是低纬边界层. 展开更多
关键词 日侧极光弧 极光发光强度 电子沉降 等离子体片边界层 低纬边界层
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基于闪电双极性窄脉冲事件波形观测日出日落电离层D层变化 被引量：3
6
作者 刘非凡 秦子龙 +3 位作者 祝宝友 马明 陈明理 沈鹏 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期484-493,共10页
利用闪电作为辐射源来探测电离层D层是近年来国外学者研究的热点.本文基于江淮流域六站同步闪电观测站网,实现了一种利用闪电双极性窄脉冲事件(Narrow Bipolar Events,NBE)来探测电离层D层等效高度的方法.基于此方法,对两次分别发生在... 利用闪电作为辐射源来探测电离层D层是近年来国外学者研究的热点.本文基于江淮流域六站同步闪电观测站网,实现了一种利用闪电双极性窄脉冲事件(Narrow Bipolar Events,NBE)来探测电离层D层等效高度的方法.基于此方法,对两次分别发生在日出和日落阶段的雷暴分析结果显示,上述两个阶段D层反射高度变化特征呈现显著的不对称性:日出期间D层反射高度随时间线性降低速率为5.9km/h;而日落期间D层反射高度随时间线性递增速率为8.6km/h.综合日间太阳耀斑期间D层反射高度剧烈波动的观测事实,与日出、日落期间D层特征变化,结果表明太阳辐射电离中性大气分子的电子生成机制在日间D层电子密度变化中占主导地位.本文结果展现了利用NBE事件监测电离层D层变化特征的可行性,这一方法与基于地闪回击波形的D层探测方法结合在一起,有望把现有具有闪电事件定位和电磁波波形记录能力的闪电观测站网扩展为实时对电离层D层时空变化监测的网络. 展开更多
关键词 电离层D层探测 双极性窄脉冲事件 日出日落低电离层过渡特征
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等离子体风洞中释放二氧化碳降低电子密度 被引量：2
7
作者 刘祥群 刘宇 +6 位作者 凌艺铭 雷久侯 曹金祥 李瑾 钟育民 谌明 李艳华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期150-155,共6页
航天器从近地空间进入大气层过程中,由于激波加热,会在航天器外表面形成等离子体鞘套,导致航天器与地面之间的无线电通信中断,即“黑障”效应.为了缓解“黑障”效应,国内外学者进行了多方面的技术研究,其中化学物质释放被认为是一种有... 航天器从近地空间进入大气层过程中,由于激波加热,会在航天器外表面形成等离子体鞘套,导致航天器与地面之间的无线电通信中断,即“黑障”效应.为了缓解“黑障”效应,国内外学者进行了多方面的技术研究,其中化学物质释放被认为是一种有效的方法.以往,主要针对卤族元素和水开展理论和实飞研究.本文基于二氧化碳不易在高温流场中发生裂解的特性,利用电弧和高频风洞产生等离子体流场,主动释放二氧化碳降低等离子体电子密度.结果表明,在风洞等离子体中,释放不同流量的二氧化碳可使电子密度下降1-2个量级,为解决再入过程中黑障问题提供了一种可行方法. 展开更多
关键词 等离子体鞘套 二氧化碳 电子密度
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空间等离子体磁场重联过程地面实验装置及实验研究概述 被引量：1
8
作者 范费彬 谢锦林 +5 位作者 陆全明 张乔枫 丁卫星 桑龙龙 孙玄 郑坚 《航天器环境工程》 2019年第6期655-661,共7页
磁场重联是空间等离子体环境中的重要物理过程。对磁场重联进行深入研究,于空间灾害预报以及各种空间探测活动而言都有重要意义。文章首先回顾磁场重联研究史中的几个重要模型;然后介绍国际上进行磁场重联地面实验的主要等离子体装置及... 磁场重联是空间等离子体环境中的重要物理过程。对磁场重联进行深入研究,于空间灾害预报以及各种空间探测活动而言都有重要意义。文章首先回顾磁场重联研究史中的几个重要模型;然后介绍国际上进行磁场重联地面实验的主要等离子体装置及有关实验研究;最后介绍国内磁场重联实验研究的现状,重点介绍中国科学技术大学的KLMP装置和最新实验结果,以及在建中的KRX等离子体装置。地面实验作为磁场重联的重要研究手段,还需要拓展装置尺寸及对不同条件下重联特征的研究。 展开更多
关键词 空间环境 磁场重联 等离子体装置 地面实验
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热层大气密度反演与建模研究进展 被引量：1
9
作者 雷久侯 李若曦 +2 位作者 任德馨 翁利斌 阮海炳 《地球与行星物理论评（中英文）》 2023年第4期434-454,共21页
热层是位于地球表面大约90 km到近1000 km的大气圈层,它与电离层和低层大气都存在着复杂的耦合关系;同时热层作为人类航天器空间活动的主要区域,其大气直接影响着各类低轨航天器的运行轨迹.近年来,热层大气观测资料的逐步增加推动了热... 热层是位于地球表面大约90 km到近1000 km的大气圈层,它与电离层和低层大气都存在着复杂的耦合关系;同时热层作为人类航天器空间活动的主要区域,其大气直接影响着各类低轨航天器的运行轨迹.近年来,热层大气观测资料的逐步增加推动了热层大气变化特性的研究和大气模式的发展.本文首先综述了基于多源卫星观测数据的热层大气密度反演算法.着重介绍了基于精密轨道数据以及加速度计数据反演密度的主要算法,以及各种反演策略的优缺点.总结了当前工程常用的MSIS、Jacchia以及DTM热层大气模式在数据源、算法实现过程及其适用范围等方面的异同.接着介绍了基于当前最新大气密度观测数据结合已有大气模式,应用多项式、稀疏矩阵拟合以及数据同化等技术的大气模式优化研究进展.最后概述了基于观测数据研究热层大气响应磁暴、耀斑以及日食等空间事件方面的科学进展. 展开更多
关键词 热层 密度反演 热层大气模式
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电离层电子密度剖面和特征参数对两次日食事件的响应研究
10
作者 李振兴 栾晓莉 +1 位作者 李娜 党童 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2219-2235,共17页
本文利用亚洲和美洲地区多个测高仪台站的观测,并结合三维电离层-热层耦合理论模型进行数值模拟,对2020年6月21日和2017年8月21日两次日食事件期间电离层电子密度剖面的变化特征进行分析,并探讨这两次事件中日食效应的异同及形成机制.... 本文利用亚洲和美洲地区多个测高仪台站的观测,并结合三维电离层-热层耦合理论模型进行数值模拟,对2020年6月21日和2017年8月21日两次日食事件期间电离层电子密度剖面的变化特征进行分析,并探讨这两次事件中日食效应的异同及形成机制.分析结果表明,在这两次日食期间,位于电离层低高度的E层和F1层的电子密度变化与太阳辐射的变化基本同步;且F1层峰值密度的日食响应幅度大于E层.该结果与以往观测一致,且日食响应无明显的经度变化.进一步地,通过分析观测和模拟结果中电子密度日食衰减效应的高度变化和时延特征,我们发现:(1)观测和模拟结果均表明,食甚时电子密度的最大相对衰减的位置一般不在F1层峰的位置,而是在其上方约几十公里的高度;模拟结果显示该现象是由日食期间F1层上方光化学过程与动力学过程共同作用导致;(2)在中纬地区,在F2层峰附近及以上区域中电离层电子密度最大日食衰减相对太阳辐射变化的时延具有显著的经度变化,其相对衰减在亚洲地区随高度增加而减少,在北美地区随高度无明显变化,与以往报道的欧洲地区随高度增加而增加的趋势也不同;(3)日食电子密度衰减时延的高度变化受到日食发生的地方时的显著影响,如上午时段与午后时段的响应有明显不同.模拟结果表明F2层峰及以上高度的日食效应受到中性风和双极扩散的影响较大,而受电场漂移的影响相对较小;模拟结果同时显示在午后这些动力学输运过程及其日食响应比在午前更强,该现象与午前和午后背景电子密度的大小差异有关.这可能是观测到的日食电子密度衰减时延的高度依赖具有经度变化的原因. 展开更多
关键词 日食 测高仪观测 数值模拟 电子密度高度变化 电子密度经度变化
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地球自转对北极黄河站观测日侧极光弧运动的影响 被引量：1
11
作者 丘琪 杨惠根 +1 位作者 陆全明 胡泽骏 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期909-915,共7页
利用北极黄河站全天空极光数据,采用AACGM模型,将日侧极光弧映射到地磁坐标系,定量计算地球自转导致的极光弧运动速度.对于任意一条极光弧,其偏斜角定义为极光弧方向与当地地磁东西方向的夹角.研究发现,地球自转产生的速度由极光弧离开... 利用北极黄河站全天空极光数据,采用AACGM模型,将日侧极光弧映射到地磁坐标系,定量计算地球自转导致的极光弧运动速度.对于任意一条极光弧,其偏斜角定义为极光弧方向与当地地磁东西方向的夹角.研究发现,地球自转产生的速度由极光弧离开天顶的距离和偏斜角决定,其中偏斜角的影响更为重要,其还决定速度的方向.在4年的观测数据中,提取超过40 000张出现极光弧的图像,计算极光弧偏斜角.计算结果表明,日侧极光弧的偏斜角随磁地方时增大而逐渐减小,并在大约10:00 MLT(磁地方时)附近发生反转.由于偏斜角的反转,地球自转产生的极光弧运动在晨侧多为极向运动,到午后多为赤道向运动.相比午前,午后的运动更为明显,最大速度可超过300m.s^(-1). 展开更多
关键词 日侧极光弧 地球自转 偏斜角 弧运动
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基于智能优化粒子滤波算法的热层大气预报研究 被引量：1
12
作者 任德馨 雷久侯 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2022年第1期186-198,共13页
随着人类空间活动的快速发展,地球低轨航天器数量迅速增长,近地空间变得愈发拥挤.因此,亟需采取有效措施预报低轨航天器的运行轨迹,以避免卫星碰撞等事件的发生.热层大气对航天器的拖曳作用,是造成其轨道衰减的重要原因.然而,由于热层... 随着人类空间活动的快速发展,地球低轨航天器数量迅速增长,近地空间变得愈发拥挤.因此,亟需采取有效措施预报低轨航天器的运行轨迹,以避免卫星碰撞等事件的发生.热层大气对航天器的拖曳作用,是造成其轨道衰减的重要原因.然而,由于热层数值模式存在诸多不确定性参数,以及太阳和地磁活动等外部驱动难以预测等多种因素,热层大气预报误差会随时间的增加而快速增大.对热层大气的可靠预报仍是空间天气领域的难题之一.本研究开发了一种新型的基于全球观测的热层预报模式(GOFT).该模式通过智能优化粒子滤波算法,对理论模式中可能导致热层状态估计出现显著误差的主要不确定性参数进行智能调整,提高了模式的预报性能.同时,GOFT对热层大气状态的准确估计将有助于提升对高层大气时空演化特性的深入认识. 展开更多
关键词 热层 预报 智能优化粒子滤波 不确定性参数
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太阳大气中不可忽视的爆发活动——喷流 被引量：1
13
作者 刘佳佳 汪毓明 《物理》 CAS 北大核心 2016年第11期689-699,共11页
人类第一次注意到太阳大气中发生的喷流现象,是在20世纪20年代的Mt.Wilson观测台站发现的Hα冲浪。尽管已经过去了接近一个世纪,由于喷流本身并没有表现出像太阳耀斑那样的耀眼增亮,也没有像日冕物质抛射那样能够直接影响到近地空间环境... 人类第一次注意到太阳大气中发生的喷流现象,是在20世纪20年代的Mt.Wilson观测台站发现的Hα冲浪。尽管已经过去了接近一个世纪,由于喷流本身并没有表现出像太阳耀斑那样的耀眼增亮,也没有像日冕物质抛射那样能够直接影响到近地空间环境,太阳大气喷流一直没能引起人们足够的重视。然而,近些年的一些研究进展表明,喷流不仅在分析太阳磁场拓扑结构和演化、与磁流体力学波(如类阿尔芬波)的相互作用、加热局地日冕以及加速太阳风等方面可能起着十分重要的作用,也与耀斑、日冕物质抛射等太阳上的极端爆发活动有着密切的关系。文章首先简要回顾太阳大气喷流的理论和观测成果,然后介绍作者在喷流触发高速日冕物质抛射方面最新的研究成果。最后简述喷流研究中亟待解决的一些问题和未来的研究方向。 展开更多
关键词 太阳活动 喷流 日冕物质抛射 磁场重联 耀斑
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电子束流激发的电子声波数值模拟
14
作者 于彬 高新亮 +1 位作者 樊凯 杜爱民 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3536-3544,共9页
通过一维静电粒子模拟程序研究了电子束流不稳定性,其中束流电子的温度远大于背景电子的温度.结果发现,所激发的波动主要是电子声波,波动的演化经历了线性增长和非线性饱和两个阶段.在非线性饱和阶段,由于电子声波相速度随频率是变化的... 通过一维静电粒子模拟程序研究了电子束流不稳定性,其中束流电子的温度远大于背景电子的温度.结果发现,所激发的波动主要是电子声波,波动的演化经历了线性增长和非线性饱和两个阶段.在非线性饱和阶段,由于电子声波相速度随频率是变化的,它可以通过非线性相互作用将背景比较冷的电子加速到很高的能量.此外,还研究了束流电子的温度、束流电子和背景电子的相对密度以及束流电子的漂移速度对电子束流不稳定性的影响. 展开更多
关键词 电子束流 电子声波 粒子模拟
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Madden-Julian振荡对北半球冬季中间层影响的动力学过程
15
作者 孙聪 杨成昀 李陶 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2021年第8期1227-1239,共13页
本研究揭示了北半球冬季Madden-Julian振荡(MJO)对北半球中间层大气的作用.卫星观测和数值模式模拟的结果表明,北半球高纬度中间层大气在MJO第4相位后约35天显著降温,这一现象滞后MJO引起的高平流层扰动约10天.在中纬度,向上传播的行星... 本研究揭示了北半球冬季Madden-Julian振荡(MJO)对北半球中间层大气的作用.卫星观测和数值模式模拟的结果表明,北半球高纬度中间层大气在MJO第4相位后约35天显著降温,这一现象滞后MJO引起的高平流层扰动约10天.在中纬度,向上传播的行星波增强还导致了中间层温度在滞后MJO第4相位25天左右时出现1波结构的温度异常. MJO引起的异常行星波可以调制平流层顶-低中间层区域纬向西风在MJO第4相位后约30天减弱.同时,由于重力波的临界层滤波机制,减弱的西风会引起中间层的气候平均西向重力波减弱.受到行星波和重力波变化的共同作用,中间层的经向环流在MJO第4相位滞后约35天显著减弱,并导致极区中间层降温. 展开更多
关键词 MJO 极区中间层冷却 行星波 重力波 垂直动力学耦合过程
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无碰撞磁场重联中的磁岛
16
作者 陆全明 王荣生 +1 位作者 黄楷 王水 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1218-1228,共11页
在以下两个方面回顾了磁岛在无碰撞磁场重联中的作用:磁能到等离子体动能和热能的快速转化以及高能量电子的产生.重联的X点附近的电流片可能被拉伸并导致撕裂模不稳定性,并形成相互作用的次级磁岛.这种非稳态的磁场重联图像可以维持长... 在以下两个方面回顾了磁岛在无碰撞磁场重联中的作用:磁能到等离子体动能和热能的快速转化以及高能量电子的产生.重联的X点附近的电流片可能被拉伸并导致撕裂模不稳定性,并形成相互作用的次级磁岛.这种非稳态的磁场重联图像可以维持长时间的高重联率,进而有效地耗散磁能.电子可在磁岛内通过费米和betatron机制加速,也可在X点附近通过重联电场加速.磁岛间的相互作用可进一步加速电子.这些加速过程可导致高能量电子的幂律谱分布. 展开更多
关键词 无碰撞磁场重联 磁岛 耗散 高能量电子
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地球磁层中三波段合声波的激发机制
17
作者 陈瑞 高新亮 +1 位作者 陈华岳 王水 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1249-1257,共9页
地球磁层中存在着三波段合声波,它的频谱中有两个明显的能量间断.利用范艾伦探针的观测数据,提出了一种新的激发机制来解释三波段合声波的产生.在观测到三波段合声波时,通常伴随着两束与合声波传播方向相反的电子束流.根据线性理论计算... 地球磁层中存在着三波段合声波,它的频谱中有两个明显的能量间断.利用范艾伦探针的观测数据,提出了一种新的激发机制来解释三波段合声波的产生.在观测到三波段合声波时,通常伴随着两束与合声波传播方向相反的电子束流.根据线性理论计算出的合声波的增长率,发现两束电子束流的存在确实能使反方向传播的波动的增长率出现两个极小值.因此,两个特定频率处的合声波被阻尼,从而形成两个能量间断,并导致合声波呈现三个波段的特征.这一工作不仅提出了一种新的机制来解释三波段合声波的产生,还为磁层中经常观测到的合声波在0.5个电子回旋频率处的能量间断提供了新的见解. 展开更多
关键词 地球磁层 三波段合声波 能量间断 电子束流 波粒相互作用
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木星磁层熵参量的计算与分析
18
作者 卢斌 陈出新 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期465-472,共8页
空间等离子体熵的不守恒可能来自于磁场位形改变和非绝热过程.熵参量PV^(5/3)被广泛应用于分析地球磁层等离子体片中的输运问题,其中,P为压力,V为单位磁通量管的体积.通过熵参量的分布和变化可以判断磁层的稳定性及揭示磁层中的动力学过... 空间等离子体熵的不守恒可能来自于磁场位形改变和非绝热过程.熵参量PV^(5/3)被广泛应用于分析地球磁层等离子体片中的输运问题,其中,P为压力,V为单位磁通量管的体积.通过熵参量的分布和变化可以判断磁层的稳定性及揭示磁层中的动力学过程.本文利用地球磁层中熵参量的分析应用,计算了木星稳态磁层模型中磁通量管的熵参量分布.从5R_j(R_j为木星半径)到55_j,熵参量增加了4个量级,55 R)_j之后有所下降,表明所用磁层模型在55R_j之外已经不稳定.同时,假想磁场重联后的单位磁通量管的熵参量分布表明,赤道面中远磁尾的磁场重联是由尾向输运的磁力线管拉伸断裂重联引起的. 展开更多
关键词 木星 磁层 熵参量(PV^5/3) 重联
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火星表面风沙物理过程及沙尘暴的起动风速
19
作者 蔡黄兵 陈出新 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期374-380,共7页
通过建立风吹动地表沙粒运动的模型并根据大气湍流边界层风速廓线规律,计算了火星上沙尘暴的起动风速和沙尘暴发生时空中悬浮沙尘粒径的大小,并对沙粒从地面跳起进入气流的方式进行了验证.发现当大气为中性层结时,火星沙尘暴的起动需要... 通过建立风吹动地表沙粒运动的模型并根据大气湍流边界层风速廓线规律,计算了火星上沙尘暴的起动风速和沙尘暴发生时空中悬浮沙尘粒径的大小,并对沙粒从地面跳起进入气流的方式进行了验证.发现当大气为中性层结时,火星沙尘暴的起动需要离地面2 m高处的风速达到28.7 m·s^(-1).在起动临界风速下,地表沙粒需要滚动一个粒径的距离才能跳起,沙尘暴发生后,火星大气中悬浮沙尘的粒径小于30μm. 展开更多
关键词 火星 沙尘暴 风沙物理 跃移 临界风速
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火星和地球上山峰最高高度及其差异研究
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作者 陈出新 常震 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期949-952,共4页
火星的半径只有地球半径的一半多一点,而火星的最高峰奥林匹斯山比地球的最高峰珠穆朗玛峰的两倍还高,火星上还有不少比珠峰还要高得多的山峰.为解释这种与天体尺度不成比例的山峰或凸起的出现原因,建立了一个山峰的应力模型,发现影响... 火星的半径只有地球半径的一半多一点,而火星的最高峰奥林匹斯山比地球的最高峰珠穆朗玛峰的两倍还高,火星上还有不少比珠峰还要高得多的山峰.为解释这种与天体尺度不成比例的山峰或凸起的出现原因,建立了一个山峰的应力模型,发现影响山峰高度的主要因素是重力加速度.越是小的天体,它的表面重力加速度越小,表面的凸起就越显著.同一模型亦较好地估算出与实际相近的地球最深海沟的深度. 展开更多
关键词 火星 地球 山峰 最大高度
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