日冕物質(zhì)拋射伴生現(xiàn)象的數(shù)值研究
發(fā)布時間:2021-11-05 12:05
日冕物質(zhì)拋射(Coronal Mass Ejections,簡稱CME)是太陽大氣和太陽系中最劇烈、尺度最大的能量釋放和活動現(xiàn)象。當(dāng)CME發(fā)生時,在很短時間內(nèi),將攜帶的巨大能量和物質(zhì),大量的高能射線和高能粒子拋到行星際空間,對空間天氣造成強烈擾動,給我們完全依賴的各種現(xiàn)代化技術(shù),如衛(wèi)星、通訊、遙感、電力等造成嚴重的影響。所以CME這一研究課題與人們的日常生活息息相關(guān)。CME是日冕大尺度磁場平衡遭到破壞的產(chǎn)物,當(dāng)這種爆發(fā)產(chǎn)生時,往往會伴隨著很多觀測現(xiàn)象,如莫爾頓波、EIT波、暗區(qū)(dimming)以及各型射電暴等。這些伴生現(xiàn)象在很大程度上豐富了日冕物質(zhì)拋射的研究內(nèi)容,對它們的研究為我們更全面、更深入地理解日冕物質(zhì)拋射提供了很好的切入點。在對CME的研究過程中,人們一直對CME的一些伴生現(xiàn)象抱有極大的興趣,因為對它們的了解為我們最終完整地理解CME提供了很多線索。本文利用目前被天文領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的ZEUS程序,從數(shù)值模擬的角度對CME的一些伴生現(xiàn)象,主要是針對莫爾頓波、EIT波以及暗區(qū),做了進一步的研究與探討。我們在兩種不同密度分布的背景場中,對上述伴生現(xiàn)象,做了較系統(tǒng)和深入的數(shù)值研究。在研...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院云南天文臺)云南省
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 數(shù)值模擬簡述以及磁流體力學(xué)方程組基本概述
1.1 數(shù)值模擬簡述
1.2 磁流體基本方程組概述
第二章 CME基本概述
2.1 CME的觀測特征以及統(tǒng)計特征
2.1.1 CME的形態(tài)和結(jié)構(gòu)
2.1.2 CME的平均質(zhì)量和能量
2.1.3 CME的速度
2.1.4 CME的加速度
2.1.5 CME的角寬度
2.1.6 CME的緯度分布
2.1.7 CME的發(fā)生率
2.2 與CME相關(guān)的太陽爆發(fā)現(xiàn)象
2.2.1 CME與耀斑及耀斑理論模型
2.2.2 CME與爆發(fā)日珥
2.3 CME的伴生現(xiàn)象
2.3.1 莫爾頓波
2.3.2 EIT波
2.3.3 Dimming(暗區(qū))
2.3.4 太陽射電爆發(fā)現(xiàn)象
2.4 主要太陽爆發(fā)模型簡介
2.4.1 非無力場模型
2.4.2 理想MHD模型
2.4.3 耗散MHD模型和混合模型
第三章 ZEUS-2D程序
3.1 基本求解方法
3.2 網(wǎng)格劃分
3.3 具體數(shù)值算法
3.4 算法的穩(wěn)定性和精確性
第四章 均勻大氣中CME伴生現(xiàn)象的數(shù)值研究
4.1 研究背景介紹
4.2 公式及計算工具簡介
4.3 計算結(jié)果
4.4 討論和總結(jié)
第五章 等溫大氣中CME伴生現(xiàn)象的數(shù)值研究
5.1 研究背景介紹
5.2 計算涉及公式及背景場處理方法
5.3 計算結(jié)果
5.4 討論和總結(jié)
第六章 預(yù)條件AOR迭代算法
6.1 研究背景介紹
6.2 一類新預(yù)條件AOR迭代方法
6.2.1 計算結(jié)果
6.2.2 數(shù)值例子
第七章 展望
參考文獻
發(fā)表文章
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太陽大氣中的爆發(fā)過程及其理論[J]. 林雋,W.Soon,S.Baliunas. 科學(xué)通報. 2002(21)
本文編號:3477766
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院云南天文臺)云南省
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 數(shù)值模擬簡述以及磁流體力學(xué)方程組基本概述
1.1 數(shù)值模擬簡述
1.2 磁流體基本方程組概述
第二章 CME基本概述
2.1 CME的觀測特征以及統(tǒng)計特征
2.1.1 CME的形態(tài)和結(jié)構(gòu)
2.1.2 CME的平均質(zhì)量和能量
2.1.3 CME的速度
2.1.4 CME的加速度
2.1.5 CME的角寬度
2.1.6 CME的緯度分布
2.1.7 CME的發(fā)生率
2.2 與CME相關(guān)的太陽爆發(fā)現(xiàn)象
2.2.1 CME與耀斑及耀斑理論模型
2.2.2 CME與爆發(fā)日珥
2.3 CME的伴生現(xiàn)象
2.3.1 莫爾頓波
2.3.2 EIT波
2.3.3 Dimming(暗區(qū))
2.3.4 太陽射電爆發(fā)現(xiàn)象
2.4 主要太陽爆發(fā)模型簡介
2.4.1 非無力場模型
2.4.2 理想MHD模型
2.4.3 耗散MHD模型和混合模型
第三章 ZEUS-2D程序
3.1 基本求解方法
3.2 網(wǎng)格劃分
3.3 具體數(shù)值算法
3.4 算法的穩(wěn)定性和精確性
第四章 均勻大氣中CME伴生現(xiàn)象的數(shù)值研究
4.1 研究背景介紹
4.2 公式及計算工具簡介
4.3 計算結(jié)果
4.4 討論和總結(jié)
第五章 等溫大氣中CME伴生現(xiàn)象的數(shù)值研究
5.1 研究背景介紹
5.2 計算涉及公式及背景場處理方法
5.3 計算結(jié)果
5.4 討論和總結(jié)
第六章 預(yù)條件AOR迭代算法
6.1 研究背景介紹
6.2 一類新預(yù)條件AOR迭代方法
6.2.1 計算結(jié)果
6.2.2 數(shù)值例子
第七章 展望
參考文獻
發(fā)表文章
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太陽大氣中的爆發(fā)過程及其理論[J]. 林雋,W.Soon,S.Baliunas. 科學(xué)通報. 2002(21)
本文編號:3477766
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