定态日冕三维数值模拟研究

发布时间：2022-12-04 16:47

　　近年来,基于物理的以强大计算能力为基础的日冕行星际过程三维数值模型已经成为灾害性空间天气预报建模的重要手段,而日冕又是空间天气事件因果链条的关键区域,其中背景太阳风和日冕磁场是研究的重要内容之一。因此,关于定态日冕三维数值模拟的研究具有重要的科学意义和应用价值。本文基于六片网格系统和有限体积方法,利用旋转-混合格式建立了新的日冕背景太阳风三维磁流体力学（Magnetohydrodynamics,MHD）模型,利用双曲方法发展了新的日冕磁场势场外推的双曲有限体积求解方法。1.旋转-混合格式的三维MHD模型旋转-混合格式主要是基于网格单元界面处的单位外法向量的分解。它首先将单位外法向量分解为两个正交的单位向量,然后在这两个正交的单位向量方向上分别采用不同的近似Riemann求解器。在所分解的两个方向中,其中的一个向量是依据流体的物理特征,即网格单元界面处左、右状态的速度差矢量,也就是激波传播的方向确定,而另一个则根据正交性得到。在两个分解的方向上,沿着激波方向使用Rusanov求解器,另外一个方向使用Roe求解器,从而建立由Rusanov和Roe组合而成的旋转-混合格式。这样做的好处在于,... 

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

太阳的分层结构(林元章,2000)

008年8月1日日全食的白光观测(Pasachoff等,2009)

等温膨胀日冕模型的五种解(张嫚,2014)

【参考文献】：
期刊论文
[1]WSA太阳风经验模型及其应用[J]. 杨子才,沈芳,杨易,冯学尚.  空间科学学报. 2018(03)
[2]行星际太阳风暴的数值模拟研究[J]. 冯学尚,向长青,钟鼎坤.  中国科学:地球科学. 2013(06)
[3]太阳风暴的日冕行星际过程三维数值研究进展[J]. 冯学尚,向长青,钟鼎坤.  中国科学:地球科学. 2011(01)
[4]Numerical study of successive CMEs during November 4―5, 1998[J]. ZHOU YuFen ＆ FENG XueShang SIGMA Weather Group, State Key Laboratory for Space Weather, Center for Space Science and Applied Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.  Science in China（Series E:Technological Sciences）. 2008(10)

博士论文
[1]三维背景太阳风的快捷模式研究[D]. 王媛.中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) 2019
[2]日冕磁场的全球有力场外推方法和日珥动力学观测[D]. 王冰.山东大学 2019
[3]数据驱动的日冕行星际背景太阳风模拟及其结果评估[D]. 李会超.中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) 2018
[4]并行自适应技术在背景太阳风及快速磁场重联数值模拟中的应用研究[D]. 张绍华.中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心） 2011



本文编号：3708632