磁暴和亞暴過程中等離子體片帶電粒子的注入嚴(yán)重影響地球空間環(huán)境,導(dǎo)致環(huán)電流的增強(qiáng)或衰減,形成質(zhì)子極光,影響中高層大氣的物理化學(xué)過程。更加嚴(yán)重的是,這會(huì)在地表面產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電位差,并在輸電系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流(GIC)。這相當(dāng)于是一個(gè)直流電流,這個(gè)直流電流導(dǎo)致變壓器產(chǎn)生“半波飽和”,變壓器將會(huì)因?yàn)榘氩柡彤a(chǎn)生的巨大熱量受損甚至燒毀。環(huán)電流引起的磁暴會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大損失,所以研究環(huán)電流的增強(qiáng)和衰減的重要意義不言而喻。帶電粒子的開放閉合軌道轉(zhuǎn)換和環(huán)電流帶電粒子加速是兩種重要的環(huán)電流增強(qiáng)機(jī)制。本研究將探究不同能量和投擲角的環(huán)電流粒子的軌道,來(lái)探究環(huán)電流粒子軌道特性。本文利用UBK方法計(jì)算了穿越子夜(MLT=0)不同能量和投擲角的質(zhì)子和電子漂移軌道,分析了粒子的來(lái)源區(qū)域和后續(xù)軌道特征。穿過L=7的投擲角為90。的質(zhì)子,能量低于-2keV時(shí)會(huì)逆時(shí)針繞地球作漂移運(yùn)動(dòng),能量高于～4keV時(shí)則會(huì)順時(shí)針繞地球作漂移運(yùn)動(dòng)。能量高于15keV的質(zhì)子的漂移軌道形成閉合軌道。穿過L=7的投擲角為90。的電子均繞地球逆時(shí)針漂移,且能量高于5keV時(shí)形成閉合軌道。穿過L=4的質(zhì)子,除了10keV左右的質(zhì)子...

【文章頁(yè)數(shù)】：44 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 磁層結(jié)構(gòu)
        1.1.1 等離子體層
        1.1.2 環(huán)電流
        1.1.3 輻射帶
        1.1.4 阿爾芬層
    1.2 磁層中的電場(chǎng)
        1.2.1 共轉(zhuǎn)電場(chǎng)
        1.2.2 越尾屏蔽電場(chǎng)
    1.3 磁層動(dòng)力學(xué)
        1.3.1 磁暴及磁暴的行星際起源
        1.3.2 空間帶電粒子運(yùn)動(dòng)
        1.3.3 輻射帶粒子的危害和運(yùn)動(dòng)
        1.3.4 環(huán)電流的形成機(jī)制
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 等離子體基本理論
    2.1 單粒子軌道理論
    2.2 磁流體力學(xué)理論
    2.3 動(dòng)理學(xué)理論
第三章 UBK方法的發(fā)展
第四章 UBK方法對(duì)換電流粒子軌道的研究
    4.1 引言
    4.2 物理模型
    4.3 質(zhì)子軌道
    4.4 電子軌道
    4.5 Kp=5下的粒子軌道
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文)



本文編號(hào)：3757485