【摘要】： 太陽磁場是研究太陽物理的關(guān)鍵。然而,目前對太陽磁場的精確觀測只限于光球?qū)�。對日冕磁場結(jié)構(gòu)的了解,則多是以觀測的光球磁場作為邊界條件,在某種理論模型下進(jìn)行外推。勢場模型、線性無力場模型和非線性無力場模型是無力場假設(shè)下的三種理論外推模型。目前討論較多的是非線性無力場模型。圍繞太陽磁場理論外推方法,本文完成了如下的主要內(nèi)容: 1.簡要回顧了太陽磁場理論外推方法的發(fā)展歷史,敘述了外推方法的基本理論假設(shè)和理論方程。對無力場假設(shè)下三種模型中使用較多的外推方法進(jìn)行了一一舉例,介紹了它們在天文研究中的一些應(yīng)用,并簡要評論了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 2.對一種非線性無力場模型進(jìn)行了研究。顏毅華和櫻井在2000年的太陽物理雜志上發(fā)表一文,就太陽光球外圍開放空間磁場建立了一個(gè)具有有限能量的非線性無力場模型。在此基礎(chǔ)上,顏毅華和李柱恒通過第二格林定理,推導(dǎo)出一個(gè)直接邊界積分方程。借助一個(gè)單純形的優(yōu)化數(shù)值方法,能夠求解出太陽半空間中任意一點(diǎn)的磁場。我們在第四章,利用一個(gè)解析解,通過IDL語言中的Broyden和Newton函數(shù)反解出方程假無力因子的初始值,再將該初始值帶入邊界積分方程,檢驗(yàn)其結(jié)果與解析解的差值。從而驗(yàn)證了直接邊界積分方程解的存在性,證明了其解確實(shí)存在。 3.研究了該方法方程的數(shù)值解對其中四個(gè)主要參數(shù)的依賴性。這四個(gè)主要參數(shù)為:邊界區(qū)域網(wǎng)格的疏密程度、邊界區(qū)域的大小、所選假無力因子的初始值和點(diǎn)源鄰域的大小。我們發(fā)現(xiàn),方程的數(shù)值解與假無力因子的初始值有很大關(guān)系,對程序中的其他參量的依賴性不大。 4.從不同角度驗(yàn)證了這種最優(yōu)化數(shù)值方法總體的精確性。得到的結(jié)論是用這種方法計(jì)算太陽大氣較低層磁場要比計(jì)算較高層磁場效果好。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：P182.7

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本文編號：2655183