【摘要】： 本文對太陽風中的慢激波觀測、磁云邊界層的磁層響應(yīng)以及磁云邊界層中朗繆爾波活動現(xiàn)象三個方面作了初步觀測研究,主要研究結(jié)果如下: 1.歷史上太陽風中慢激波的觀測非常少,利用WIND飛船的高分辨率磁場和粒子觀測數(shù)據(jù),我們嚴格證認了一例典型的慢激波事件,該慢激波正好位于某磁云邊界層的前邊界.該事件也是文獻上首次和磁云相關(guān)的慢激波事件的報道.在證認慢激波事件過程中,我們提出一種新的基于Rankine Hugoniot解的激波法向自洽確定方法.基于此方法確定激波法向,并且與其它方法如磁場共面法、最小方差法作比較,我們發(fā)現(xiàn)此方法確定的激波法向更準確.隨后我們又證認了一例罕見的雙間斷事件,該雙間斷事件也位于某磁云邊界層的前邊界.通過WIND飛船和Geotail飛船在磁層外的聯(lián)合觀測發(fā)現(xiàn)該雙間斷是不穩(wěn)定的,這與前人報道的雙間斷事件不同. 2.綜合考察了磁云邊界層穿越磁層時磁層各區(qū)域的響應(yīng).首先我們統(tǒng)計分析了WIND飛船1995 2006年探測的35例磁云前邊界層和磁層亞暴的相關(guān)性問題,發(fā)現(xiàn)“SF”型邊界層與亞暴有很好的相關(guān)性,是觸發(fā)亞暴的重要行星際源.邊界層觸發(fā)亞暴的必要條件是緊鄰鞘區(qū)有持續(xù)南向磁場.隨后我們?nèi)娣治隽薟IND飛船2004年11月9日探測的磁云邊界層引起的磁層活動.該磁云邊界層本身持續(xù)較強南向磁場驅(qū)動了一個強磁暴.相對于緊鄰鞘區(qū)和磁云本體,磁云邊界層是一個動壓增強區(qū).此邊界層把磁層壓縮至一個很小區(qū)域,甚至地球同步軌道向陽側(cè)的多顆衛(wèi)星穿越磁層頂,以致很長時間內(nèi)直接暴露在太陽風中,構(gòu)成極端空間天氣條件.磁云邊界層內(nèi)部磁場等離子體結(jié)構(gòu)觸發(fā)了一個典型亞暴.另外,磁云邊界層前邊界是一個快速強動壓脈沖結(jié)構(gòu),此動壓脈沖結(jié)構(gòu)會引起磁層電場、磁場、電流、電流層對流以及高能粒子全面的響應(yīng).對我們分析的35例磁云前邊界層,57%的前邊界為快速強動壓脈沖增強結(jié)構(gòu),這些響應(yīng)是邊界層前邊界壓縮磁層引起磁層擾動的共性.最后根據(jù)Shue(1998)磁層頂模型,我們計算了磁云邊界層穿越磁層時對磁層的普遍壓縮作用.磁云邊界層強動壓區(qū)會使磁層頂被壓縮至非�？拷厍虻奈恢�.而在我們考察的34個邊界層事件(35個樣本里面其中一個缺少等離子體觀測數(shù)據(jù))中,有21個事件(62%)對應(yīng)的由于磁層頂?shù)谋粔嚎s使日下點位置距地心的最小距離r0min≤8.0 RE.另外結(jié)合GOES衛(wèi)星的觀測和Shue(1998)模型,發(fā)現(xiàn)有8個事件(占總樣本的24%)對應(yīng)的向陽面磁層頂被壓縮至地球同步軌道以內(nèi),可能導致災(zāi)害性空間天氣事件的發(fā)生,所以須引起足夠的重視.磁云邊界層相對于鞘區(qū)和磁云本體,對磁層的壓縮能力更強. 3.對磁云邊界層內(nèi)朗繆爾波動作了初步分析,發(fā)現(xiàn)兩類磁云邊界層內(nèi)特有的朗繆爾波活動現(xiàn)象:一類是相對于鄰近鞘區(qū)和磁云本體,整個邊界層內(nèi)朗繆爾波活動增強;另一類是短時間的朗繆爾波爆發(fā)現(xiàn)象,同時伴隨著寬頻帶的離子聲波活動.隨后我們考察了其中一例朗繆爾波爆發(fā)的事件對應(yīng)的高分辨率電子分布函數(shù)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)速度約為7×103 km/s的高能電子束流形成尾峰分布不穩(wěn)定性導致了朗繆爾波的爆發(fā).
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（空間科學與應(yīng)用研究中心）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：P182.9

【引證文獻】

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 何宏青;太陽高能粒子在三維行星際磁場中傳播的研究[D];中國科學院研究生院（空間科學與應(yīng)用研究中心）;2011年

2 楊利平;背景太陽風的三維數(shù)值模擬研究[D];中國科學院研究生院（空間科學與應(yīng)用研究中心）;2011年

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本文編號：2632209