磁暴期間的磁場(chǎng)擾動(dòng)變化是空間天氣研究和預(yù)報(bào)的重要對(duì)象之一,分析其強(qiáng)度分布和物理機(jī)制,對(duì)反映空間環(huán)境這一復(fù)雜系統(tǒng)有著非常重要作用。本文選擇了2000到2016年之間共352個(gè)磁暴事件。首先使用67個(gè)大磁暴主相期間的SuperMAG磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù),分析了低緯水平磁場(chǎng)擾動(dòng)（?H）的緯向分布,推測(cè)環(huán)電流可能的空間位形。隨后使用330個(gè)磁暴期間的SuperMAG臺(tái)站磁場(chǎng)擾動(dòng)數(shù)據(jù)和C/NOFS衛(wèi)星磁場(chǎng)數(shù)據(jù),研究了磁暴期間低緯?H的磁地方時(shí)（MLT）分布,并且結(jié)合Burton模型和Wang模型,分析了?H的MLT分布與的太陽風(fēng)和行星際條件的關(guān)系。結(jié)果表明:最強(qiáng)?H并不總是位于磁赤道面上,表明環(huán)電流可能會(huì)相對(duì)磁赤道面發(fā)生偏離。根據(jù)最強(qiáng)?H磁緯度位置所推測(cè)的環(huán)電流位形,我們發(fā)現(xiàn)磁暴主相期間,環(huán)電流日夜方向的傾斜受到太陽風(fēng)方向的影響,主要原因可能是磁尾沿太陽風(fēng)方向的拉伸。環(huán)電流晨昏方向的傾斜受到行星際磁場(chǎng)晨昏分量（IMF B_Y）的影響,主要原因可能是與IMF B_Y變化相關(guān)的磁層頂和磁尾的扭轉(zhuǎn)。此外,最強(qiáng)?H的磁緯度位置隨季節(jié)而變化,環(huán)電流的彎曲可能是對(duì)其比較合理的... 

【文章來源】：中國(guó)氣象科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

觀測(cè)點(diǎn)直角坐標(biāo)系示意圖和該坐標(biāo)系下描述地磁場(chǎng)的基本要素（徐文耀，2009）

芟蚪牽?⒁?r、θ、λ 表示原點(diǎn)距、極角和周向角（如圖1.2 所示），對(duì)應(yīng)分量分別記為 Br、Bθ、Bλ。其與觀測(cè)點(diǎn)直角坐標(biāo)系下的三分量關(guān)系為：Br= -Z、Bθ= -X、Bλ= Y（徐文耀，2009）。圖1.2球坐標(biāo)系示意圖。1.1.2 地磁場(chǎng)的組成按起源劃分，地磁場(chǎng)可分為內(nèi)源場(chǎng)和外源場(chǎng)兩部分。內(nèi)源場(chǎng)起源于地表以下的磁性物質(zhì)和電流，占地磁場(chǎng)的99%以上，主要包括地核主磁場(chǎng)、地殼異常磁場(chǎng)和地球內(nèi)部感應(yīng)磁場(chǎng)三個(gè)部分，其中，地核主磁場(chǎng)和地殼異常磁場(chǎng)的變化非常緩慢，被合稱為穩(wěn)定磁場(chǎng)。外源場(chǎng)起源于地表以上的空間電流體系，占地磁場(chǎng)平均不到 1%，由于其較快的時(shí)間變化，所以通常也被稱為外源變化磁場(chǎng)（徐文耀，2009；2014）。地核主磁場(chǎng)起源于外地核磁流體發(fā)電機(jī)過程，其形態(tài)類似于一個(gè)地心偶極子場(chǎng)，在赤道和磁極附近分別近似水平和垂直，強(qiáng)度分別約為30000nT和60000nT。主磁場(chǎng)的長(zhǎng)期變化主要表現(xiàn)在偶極磁矩衰減、地磁極移動(dòng)，非偶極磁場(chǎng)的西漂和非偶極磁場(chǎng)的增強(qiáng)四個(gè)方面。地殼異常磁場(chǎng)起源于地殼和地幔最上部巖石的剩余磁化強(qiáng)度和感應(yīng)磁化強(qiáng)度。其量級(jí)一般小于主磁場(chǎng)，典型異常值在地面約為200 nT

而熱層風(fēng)和磁層電磁過程也有一定貢獻(xiàn)（Tarpley，1970；Richmond，1989；Torta et al.，1997）。空間上，Sq隨地方時(shí)和緯度而變化。如圖1.3 所示，日側(cè)區(qū)域的變化大而快速，夜側(cè)區(qū)域的變化小而緩慢。在磁赤道附近，Sq變化幅度非常大，被稱為洪伽約現(xiàn)象；在中低緯度地區(qū)，磁場(chǎng)不同分量關(guān)于磁赤道呈對(duì)稱或反對(duì)稱分布；而在高緯度地區(qū)和極區(qū)附近，磁場(chǎng)分布與中低緯度有明顯差異，可能表明該區(qū)域Sq有不同的起源（Campbell，1989；1997）。時(shí)間上，Sq變化幅度與季節(jié)和太陽活動(dòng)周期有關(guān)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]北京地區(qū)地磁場(chǎng)Sq強(qiáng)度的季節(jié)變化和長(zhǎng)期變化[J]. 吳迎燕.  地球物理學(xué)報(bào). 2018(09)
[2]Sq指數(shù)的周期變化分析[J]. 吳迎燕,徐文耀,陳耿雄.  地球物理學(xué)報(bào). 2012(03)
[3]亞暴期間電離層場(chǎng)向電流的分布特征——CHAMP衛(wèi)星觀測(cè)[J]. 王慧,毛丹丹,馬淑英,H.Luehr.  地球物理學(xué)報(bào). 2010(06)
[4]強(qiáng)磁暴期間場(chǎng)向電流分布及其對(duì)行星際條件的響應(yīng):CHAMP衛(wèi)星觀測(cè)[J]. 王慧,馬淑英,H.Luehr,周云良,黨戈.  科學(xué)通報(bào). 2006(24)

博士論文
[1]磁層—電離層大尺度電流體系研究[D]. 唐斌斌.中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2011
[2]三維非對(duì)稱磁層頂模型建模研究[D]. 林瑞淋.中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2009



本文編號(hào)：3242827