發(fā)布時間：2020-08-08 16:59

【摘要】：日冕物質(zhì)拋射(CME)是較短時間內(nèi)大量等離子體物質(zhì)從太陽拋射,是太陽日冕中頻繁發(fā)生的十分劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象。由于CME是空間擾動的主要驅(qū)動源,會引起地球空間環(huán)境的劇變,因此CME在日冕-行星際演化的過程是空間天氣研究的主要內(nèi)容之一�；诖帕黧w力學(MHD)的數(shù)值模擬能自洽的描述等離子體,并在全球范圍內(nèi)捕捉日冕動力學變化,因此是充分研究日冕對CME爆發(fā)的響應(yīng)及CME在日冕行星際傳播演化過程的有效工具。使用Feng等開發(fā)的AMR-SIP-MHD模型進行數(shù)值模擬并對模型進行了改進和完善。模型使用六個低緯度球坐標耦合成覆蓋全球的重疊型網(wǎng)格系統(tǒng)(六片網(wǎng)格),能避免一般球形網(wǎng)格的極區(qū)網(wǎng)格匯聚問題和奇性問題,同時便于并行計算編程。模型采用CESE格式,將時間和空間同等對待對待,區(qū)別于其他現(xiàn)有太陽風模型采用的差分格式。使用GLM方法和八波法相結(jié)合的方式控制磁場散度,模擬區(qū)域從近太陽(1 Rs)到地球軌道附近。利用自適應(yīng)軟件包PARAMESH,設(shè)置網(wǎng)格加密放粗條件,可以在感興趣的區(qū)域進行網(wǎng)格加密,如電流片附近、CME初始觸發(fā)處,CME經(jīng)過的區(qū)域等,以滿足計算精細結(jié)構(gòu)時所需要的網(wǎng)格尺度。目前所處的第24個太陽活動周從2008年12月開始,2014年黑子數(shù)達到該活動周的峰值,該活動周的黑子數(shù)比上兩個活動周小很多。選取了卡林頓周2055、2104、2152和2183分別處于太陽活動低年、上升年、高年、下降年的四個卡林頓周進行數(shù)值模擬,并與SOHO、WIND衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)進行對比。目前對CME的模擬,爆發(fā)過程和在行星際的傳播過程由于空間尺度等原因一般是分開模擬,并且多為慢速CME,我們試圖模擬2006年12月13日爆發(fā)的快速CME從爆發(fā)到行星際傳播的過程。模型根據(jù)勢場模型和光球觀測磁場,使用時間松弛法求得背景太陽風的穩(wěn)態(tài)解,使用得到的穩(wěn)態(tài)解,在近太陽處(距太陽0.8Rs)加入高密度、高速度、高溫度的磁繩,定量地模擬CME從近日冕傳播到地球軌道附近中的演化現(xiàn)象。對CME觸發(fā)和傳播的研究,出于空間尺度和計算時間的考慮,在日冕區(qū)域(1 Rs到35 Rs)利用背景太陽風的穩(wěn)態(tài)解,在太陽表面加入一個逐漸浮現(xiàn)的磁繩,定性地模擬CME從觸發(fā)到傳播到日冕中的演化現(xiàn)象,這一定性模擬驗證AMR-SIP-MHD模型可以實現(xiàn)CME從爆發(fā)到行星際傳播的連續(xù)模擬。在對背景太陽風的模擬中對比了熱傳導項對太陽風各參數(shù)的影響,發(fā)現(xiàn)熱傳導項在近太陽處對太陽風的影響與磁力線是開放還是閉合有關(guān)。
【學位授予單位】：中國科學院大學(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】：2018
【分類號】：P353

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9 ;云南天文臺日冕物質(zhì)拋射形成過程研究獲新進展[J];高科技與產(chǎn)業(yè)化;2019年09期

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4 姜新英;熊東輝;王敬芳;;由熱壓力和磁場共同駁動的日冕物質(zhì)拋射的數(shù)值模擬[A];1996年中國地球物理學會第十二屆學術(shù)年會論文集[C];1996年

5 王家龍;王同江;汪景t;N.Nitta;G.L.Slater;T.Kosugi;;1998年5月2日日冕物質(zhì)拋射的質(zhì)量與能量輸出[A];第九屆全國日地空間物理學術(shù)討論會論文摘要集[C];2000年

6 潘宗浩;申成龍;汪毓明;薛向輝;王水;;日冕物質(zhì)拋射的冰激凌-錐模型可靠性分析及在空間天氣預(yù)報中的應(yīng)用[A];中國空間科學學會空間物理學專業(yè)委員會第十五屆全國日地空間物理學研討會摘要集[C];2013年

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