北向行星际磁场条件下磁层顶开尔文—亥姆霍兹波动的观测与统计特性研究

发布时间：2021-07-03 21:36

　　本文主要讨论1.北向行星际磁场条件下THEMIS卫星对磁层顶开尔文-亥姆霍兹（K-H）波动的观测分析;2.综合多颗卫星的观测结果对K-H波动特性及其与行星际条件的关系的统计分析。我们对THEMIS卫星最靠外的两颗探针（B和C）在2008至2009年间所有等离子体和磁场数据进行搜索,利用单颗卫星观测K-H不稳定性的判据,最终确定了14个有涡旋卷起的K-H波动事件。我们提出计算主周期、相速度和波长等K-H波动参数的系统方法。其中K-H波动的周期通过对离子密度、离子温度和磁场在GSM坐标系中的Z分量进行频谱分析来确定,这里用到的谱分析方法有傅里叶频谱分析、小波分析和Lomb-Scargle谱分析。我们提出用涡旋质心速度近似的方法来估计K-H波动的相速度,即用卫星探测到的K-H涡旋的质心速度近似其传播速度。K-H波长可由波动周期和相速度得到。通过文献调研,我们搜集整理了42个由Geotail、TC-1和Cluster观测到的K-H波动事件。这些事件和我们自己从THEMIS卫星观测中找到的14个新的事件构成了一个可供统计研究的数据集。确定了每一个K-H波动事件的波动参数及相应的行星际条件后,我们... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)北京市

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 概述
    1.2 不稳定性条件
    1.3 数值模拟中的K-H波动
    1.4 卫星观测中的K-H波动
    1.5 K-H波动特性研究背景
第二章 卫星任务介绍
    2.1 THEMIS任务
        2.1.1 任务目标
        2.1.2 任务轨道
        2.1.3 任务载荷及数据
    2.2 Geotail、TC-1、Cluster卫星和OMNI数据产品
        2.2.1 Geotail
        2.2.2 TC-1和Cluster
        2.2.3 OMNI数据产品
第三章 K-H波动的观测：个例分析
    3.1 THEMIS观测概况
        3.1.1 轨道示意
        3.1.2 行星际条件
        3.1.3 主要参数
        3.1.4 特征结构
    3.2 确定K-H波动的主要参数
        3.2.1 波动周期的计算
        3.2.2 相速度和波长的估算
第四章 K-H波动的特性：统计分析
    4.1 THEMIS观测到的K-H波动事件
    4.2 用于统计分析的K-H波动事件
        4.2.1 事件来源
        4.2.2 空间分布
        4.2.3 行星际条件分布
    4.3 K-H波动特性的统计结果
        4.3.1 K-H波动周期与太阳风速度
        4.3.2 K-H波动周期与行星际磁场时钟角
        4.3.3 K-H波长空间分布
第五章 讨论和总结
    5.1 讨论和存在的问题
        5.1.1 OMNI数据延时
        5.1.2 单颗卫星观测中的相速度估算
        5.1.3 K-H波动的统计特性
    5.2 结论和未来工作展望
        5.2.1 主要结论
        5.2.2 后续研究
参考文献
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致谢



本文编号：3263398