地球弓激波前兆区域瞬态结构的观测研究

发布时间：2021-06-29 13:44

　　地球的激波前兆区域位于弓激波前,是一个充满了多种瞬态现象和超低频波动的复杂区域。本文主要关注激波前兆区域空腔和自发产生的热流异常结构两类瞬态现象,这两类瞬态现象是弓激波耗散过程中的固有部分,会影响弓激波的再形成过程,并会扰动下游磁鞘中的等离子体,其伴随的局部太阳风动压变化,会影响地球磁层。研究这两种结构的传播特性、演化特性对理解激波前兆区域能量耗散过程和太阳风与磁层相互作用具有一定意义。激波前兆区域空腔结构是一类中心磁场和等离子体数密度同时降低的结构,边界处磁场和数密度稍微增强。目前对于空腔结构的传播特性仍缺少统计性的研究。本文基于Cluster卫星的观测数据,利用Timing方法、MDD方法和STD方法等多种多卫星分析方法计算了 12个激波前兆区域空腔结构边界的法向、在卫星参照系下和背景太阳风参照系下的传播速度,发现所有的结构在卫星参照系下都是朝着地球传播的,11个结构在背景太阳风参照系下是朝着太阳传播的,另外一个结构有可能是冻结在背景太阳风等离子体中的,结构的运动基本平行于磁力线或反平行于磁力线。我们的研究从观测上支持了空腔结构是由接近平行于磁力线传播的弱的压缩波和垂直于磁力线传播... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

地球磁层示意图(引自NAsA网站:

最小可达６－８个地球半径。在夜侧，磁层顶呈圆柱形，圆柱半径大约为２２个地??球半径。超声速的太阳风无法直接穿越磁层顶，在磁层顶太阳风的法向分量必??图１．２．地球磁层示意图（引自ＮＡＳＡ网站：??ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎａｓａ．ｇｏｖ／ｍｉｓｓｉｏｎ?ｐａｇｅｓ／ｓｕｎｅａｒｔｈ／ｓｃｉｅｎｃｅ／ｍａｇｎｅｔｏｓｐｈｅｒｅ??２．?ｈｔｍｌ）?〇??ｌ??

?界激波区分为准垂直激波（Ｑｕａｓｉ－ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ?Ｓｈｏｃｋ）和准平行激波（Ｑｕａｓｉ－??ｐａｒａｌｌｅｌ?Ｓｈｏｃｋ）?两个部分?［ＢａｕｍｊｏｈａｎｎａｎｄＴｒｅｕｍａｎｎ，?２０１２］。?如图１．３?所不，倾斜??的蓝色线代表太阳风磁场，即行星际磁场，两个白色小箭头代表激波的法向。当??激波法向垂直于太阳风磁场时，弓激波为垂直激波，当磁力线与弓激波相切，即??４５度时，激波的特性表现为准垂直激波。当激波法向沿着太阳风磁场或反??平行于太阳风磁场，Ｓ卩＜?４５度时，弓激波为准平行激波［ＢａｌｏｇｈａｎｄＴｒｅｕｍａｎｎ，??２０１２］。??祐?—Ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ??＂５??〇??１?Ｒａｍｐ??Ｑ．??０??泛?Ｆｏｏｔ?Ａ??图?１．４．典型的磁流激波轮廓［ＢａｕｍｊｏｈａｎｎａｎｄＴｒｅｕｍａｎｎ，２０１２］。??准垂直激波和准平行激波的结构并不相同。如图１．４所示，准垂直激波包括??“脚”（Ｆｏｏｔ），?“斜坡”（Ｒａｍｐ）和“过冲”（Ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ）三个部分。在“脚”的位置??磁场缓慢的上升


本文编号：3256554