極光沉降粒子的遠(yuǎn)紫外輻射特性及探測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-09 14:07
極光是由太陽(yáng)風(fēng)攜帶的能量粒子沿地球磁場(chǎng)沉降進(jìn)入極區(qū)大氣,并與高層大氣相互碰撞激發(fā)出的光,該現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)在以磁極為中心的環(huán)帶狀區(qū)域內(nèi),該區(qū)域稱(chēng)為極光卵。極光卵的動(dòng)態(tài)變化與電離層、磁層、太陽(yáng)風(fēng)以及它們之間的耦合過(guò)程有著密切的關(guān)系,并且隨地磁活動(dòng)的變化而變化,對(duì)其研究有助于理解太陽(yáng)風(fēng)與地磁場(chǎng)的活動(dòng)規(guī)律,能夠有效的預(yù)測(cè)亞暴的起止時(shí)刻。作為風(fēng)云三號(hào)有效載荷,廣角極光成像儀在830Km高度處對(duì)地球極光橢圓區(qū)遠(yuǎn)紫外波段(140-180nm)極光形態(tài)隨時(shí)間和空間變化過(guò)程探測(cè),獲得磁層不同區(qū)域的時(shí)空信息,為研究極光卵的動(dòng)態(tài)變化提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。本文主要研究140-180nm波段的LBH(LymanBirge-Hopfield)極光輻射,設(shè)計(jì)相關(guān)算法對(duì)已有極光數(shù)據(jù)進(jìn)行建模處理,為我國(guó)風(fēng)云三號(hào)上的廣角極光成像儀觀(guān)測(cè)圖像數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。本文采用數(shù)值模擬與衛(wèi)星觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法,對(duì)極光輻射特征以及極光卵隨太陽(yáng)風(fēng)、行星際磁場(chǎng)和地磁活動(dòng)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行研究,研究?jī)?nèi)容包括:(1)介紹并分析了多顆用于觀(guān)測(cè)遠(yuǎn)紫外波段極光輻射的儀器,包括POLAR/UVI,IMAGE/WIC,TIMED/GUVI以及DMSP/SSUS...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(包括日核、輻射層和對(duì)流層)和太陽(yáng)大氣(光球、色球和日冕)示意圖
圖 1.2 太陽(yáng)自轉(zhuǎn)向外噴發(fā)太陽(yáng)風(fēng)示意圖ure 1.2 The solar wind’s structure due to the solar self-rot,人們?cè)诿枋鎏?yáng)風(fēng)時(shí)常常采用守恒的等離子體流 1.2 給出了 1AU 處太陽(yáng)風(fēng)攜帶的粒子質(zhì)量、徑向2]。表 1.2 太陽(yáng)風(fēng)通量密度和地球公轉(zhuǎn)軌道附近的通量ble 1.2 The flux and density of solar wind at the orbit of e通量密度 通過(guò) 1AU質(zhì)子 3.0 × 108 2 18.4 ×質(zhì)量 5.8 × 1016 2 11.6 × 向動(dòng)量 2.6 × 109 ( ) 7.3 × 10動(dòng)能 0.6 2 11.7 × 1熱能 0.02 2 10.05 × 1
當(dāng)截面縮小或擴(kuò)張時(shí),磁力線(xiàn)也變的緊簇或稀疏,故而里面的磁場(chǎng)也變強(qiáng)或削弱。如圖1.3 所示,初始截面標(biāo)記為 S(t1),后一時(shí)刻截面記為 S(t2)。若沿磁力線(xiàn)取出所有時(shí)間的此截面,即得一段空間體積,該空間體積稱(chēng)之為通量管,該通量管上任一截面上積分∫ 都相同。進(jìn)一步講,凍結(jié)流條件還說(shuō)明了之前處在通量管中的粒子會(huì)隨著該通量管一直運(yùn)動(dòng)。凍結(jié)流概念允許把磁力線(xiàn)看作在系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)入x子體沿著磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可以認(rèn)為是凍結(jié)流和等離子體一起運(yùn)動(dòng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于行星際/太陽(yáng)風(fēng)和地磁條件的紫外極光卵邊界建模和預(yù)測(cè)[J]. 楊秋菊,胡澤駿,韓德勝,胡紅橋,馬驍. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]Statistical characteristics of the equatorial boundary of the nightside auroral particle precipitation[J]. NIU YanYuan,ZHANG XiaoXin,HE Fei,JIANG Yong. Science China(Earth Sciences). 2015(09)
[3]電離層LBH日輝輻射大視場(chǎng)計(jì)算方法[J]. 張永超,何飛,張效信,陳波. 地球物理學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]紫外極光圖像極光卵提取方法及其評(píng)估[J]. 王倩,孟慶虎,胡澤駿,邢贊揚(yáng),梁繼民,胡紅橋. 極地研究. 2011(03)
本文編號(hào):3025752
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)(包括日核、輻射層和對(duì)流層)和太陽(yáng)大氣(光球、色球和日冕)示意圖
圖 1.2 太陽(yáng)自轉(zhuǎn)向外噴發(fā)太陽(yáng)風(fēng)示意圖ure 1.2 The solar wind’s structure due to the solar self-rot,人們?cè)诿枋鎏?yáng)風(fēng)時(shí)常常采用守恒的等離子體流 1.2 給出了 1AU 處太陽(yáng)風(fēng)攜帶的粒子質(zhì)量、徑向2]。表 1.2 太陽(yáng)風(fēng)通量密度和地球公轉(zhuǎn)軌道附近的通量ble 1.2 The flux and density of solar wind at the orbit of e通量密度 通過(guò) 1AU質(zhì)子 3.0 × 108 2 18.4 ×質(zhì)量 5.8 × 1016 2 11.6 × 向動(dòng)量 2.6 × 109 ( ) 7.3 × 10動(dòng)能 0.6 2 11.7 × 1熱能 0.02 2 10.05 × 1
當(dāng)截面縮小或擴(kuò)張時(shí),磁力線(xiàn)也變的緊簇或稀疏,故而里面的磁場(chǎng)也變強(qiáng)或削弱。如圖1.3 所示,初始截面標(biāo)記為 S(t1),后一時(shí)刻截面記為 S(t2)。若沿磁力線(xiàn)取出所有時(shí)間的此截面,即得一段空間體積,該空間體積稱(chēng)之為通量管,該通量管上任一截面上積分∫ 都相同。進(jìn)一步講,凍結(jié)流條件還說(shuō)明了之前處在通量管中的粒子會(huì)隨著該通量管一直運(yùn)動(dòng)。凍結(jié)流概念允許把磁力線(xiàn)看作在系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)入x子體沿著磁力線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可以認(rèn)為是凍結(jié)流和等離子體一起運(yùn)動(dòng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于行星際/太陽(yáng)風(fēng)和地磁條件的紫外極光卵邊界建模和預(yù)測(cè)[J]. 楊秋菊,胡澤駿,韓德勝,胡紅橋,馬驍. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]Statistical characteristics of the equatorial boundary of the nightside auroral particle precipitation[J]. NIU YanYuan,ZHANG XiaoXin,HE Fei,JIANG Yong. Science China(Earth Sciences). 2015(09)
[3]電離層LBH日輝輻射大視場(chǎng)計(jì)算方法[J]. 張永超,何飛,張效信,陳波. 地球物理學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]紫外極光圖像極光卵提取方法及其評(píng)估[J]. 王倩,孟慶虎,胡澤駿,邢贊揚(yáng),梁繼民,胡紅橋. 極地研究. 2011(03)
本文編號(hào):3025752
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