【摘要】：本碩士論文主要分為四部分,第一部分介紹磁場基本結構及亞暴相關背景知識,第二部分比較亞暴時期和磁場寧靜時期尾瓣的結構變化,第三部分分析研究了太陽風動壓觸發(fā)亞暴、鋸齒形亞暴、穩(wěn)態(tài)對流亞暴磁場結構,第四部分總結。磁層亞暴一直是空間物理學里最重要的問題。磁層亞暴是磁層中重要的能量儲存、釋放和耗散過程。亞暴事件的發(fā)生和發(fā)展涉及日地系統(tǒng)的整體過程,包括太陽風和行星際磁場的耦合過程以及磁層與電離層、高層大氣的耦合等過程。劇烈的磁層亞暴活動會引起地球空間環(huán)境的擾動,包括:磁層中的粒子事件(亞暴粒子注入事件,電離層粒子注入事件,輻射帶粒子變化,環(huán)電流粒子變化等),電離層暴,、電離層擾動和熱層結構變化等。這些活動,對衛(wèi)星的運行環(huán)境及人類的生存環(huán)境都有著重要影響。Cluster衛(wèi)星之前對于磁場結構的研究多依賴于單顆衛(wèi)星,不能很好的反映出磁場的三維結構變化。我們利用多點探測的探測方法,能夠計算出磁場梯度、磁力線曲率半徑、磁旋轉矢量等,可以很好的反映出磁場的三維結構,對于我們認識亞暴提供了更好的方式。我們選取了典型特征的亞暴事件進行分析。在鋸齒型亞暴中,我們發(fā)現(xiàn)磁力線的曲率半徑先增大再減小在增大的變化。在外部觸發(fā)亞暴事件中,我們看到了場向電流以及非場向電流的存在。最后,為了更精細的研究亞暴期間尾瓣的變化我們選取了同一位置處的亞暴時期跟寧靜時期進行對比。對比研究了尾瓣相同位置處亞暴期間和磁場寧靜期間尾瓣的磁場結構變化。所使用的多點探測的方法,通過計算磁場梯度進而得到磁力線曲率矢量、曲率半徑、磁力線的副法線方向等磁場結構參數(shù),研究亞暴期間尾瓣的磁場結構的變化。在增長相期間,由于磁力線拉伸,導致磁力線曲率半徑增大;膨脹相期間,由于磁場偶極化出現(xiàn),使磁力線曲率半徑減小�；謴拖�,曲率半徑恢復到亞暴開始前的水平,代表一次亞暴活動的結束。在磁場寧靜時期,磁場梯度的值比較小,大約只有0~5nT/RE。而在亞暴時期,磁場梯度的值可以超過10nT/RE,并且磁場梯度的值緩慢減小。在亞暴時期和寧靜時期,尾瓣這個位置處均沒有觀測到電流的存在。尾瓣結構的變化跟亞暴的發(fā)展過程相吻合。因此可以用尾瓣的特征來反映亞暴的過程。為研究亞暴提供了新的思路。
【學位授予單位】：中國科學院國家空間科學中心
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P353

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本文編號：2694127