電場(chǎng)穿透現(xiàn)象的研究是近年來(lái)國(guó)際關(guān)注的熱門(mén)課題之一。研究暴時(shí)行星際電場(chǎng)穿透對(duì)于理解太陽(yáng)風(fēng)-磁層-電離層能量耦合具有重要科學(xué)意義。雖然圍繞這一課題開(kāi)展的研究已有超過(guò)40多年的歷史,但仍有許多問(wèn)題至今尚未解決,其中最為關(guān)鍵的就是電場(chǎng)穿透產(chǎn)生的條件。 在磁暴期間,攜帶行星際磁場(chǎng)的太陽(yáng)風(fēng)與地球磁層相互作用,通過(guò)磁場(chǎng)重聯(lián)和其他物理機(jī)制,使得巨大的太陽(yáng)風(fēng)能量得以進(jìn)入地球空間,大尺度行星際電場(chǎng)穿透進(jìn)入磁層甚至中低緯電離層,顯著改變當(dāng)?shù)氐碾妶?chǎng)和離子漂移速度的大小甚至極性。 本文研究磁擾時(shí)跨極蓋電勢(shì)及其時(shí)間變化率對(duì)赤道F層等離子體垂直漂移的影響以及跨極蓋電勢(shì)的飽和現(xiàn)象。首先,我們利用DMSP和ROCSAT-1衛(wèi)星測(cè)量得到的離子漂移數(shù)據(jù)和AMIE(Assimilative Mapping of Ionospheric Electrodynamics)模型輸出的跨極蓋電勢(shì),對(duì)2001-2003年間118個(gè)Kp>4的磁擾動(dòng)事件,尤其關(guān)注跨極蓋電勢(shì)及其時(shí)間變化率對(duì)赤道區(qū)離子垂直漂移的影響。統(tǒng)計(jì)學(xué)研究得到磁層頂行星際電場(chǎng)向低緯電離層穿透的最可幾時(shí)延以及穿透效率。然后,利用OMNI的太陽(yáng)風(fēng)數(shù)據(jù)和AMIE模型輸出...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2中性大氣成分的高度剖面圖（引自Kelley，2009)

圖1.1中性大氣層與電離層各層溫度以及電子密度在白天和夜間隨高度的分布示意圖（引自KeUey，2009)圖1.2給出了各種中性大氣成分隨高度的分布情況。從圖中可以看出，在較低的高度，質(zhì)量較大的02和N2占主要成分。然而隨著高度的升高，中性成分總的數(shù)密度逐漸減少，較輕的成分，比如....

圖1.5赤道E層電場(chǎng)和電流結(jié)構(gòu)示意圖

在E層110km高度附近該特點(diǎn)最為明顯。為了推導(dǎo)出Cowling電導(dǎo)率的表達(dá)式，我們繪制了赤道E層電場(chǎng)和電流的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1.5所示。假如有一東向電場(chǎng)五作用于赤道E層，五在Z軸負(fù)方向產(chǎn)生Hall電流/z，在y軸正方向產(chǎn)生Pedersen電流Jz=-口2EJy=C7,E (1....

圖1.6赤道電集流形成示意圖（引自Anderson等，2002)

對(duì)低諱電離層物理特性和電波傳播具有特別的意義。其形成過(guò)程可以用圖1.6來(lái)表述。在大氣潮沙的作用下，整個(gè)電離層電流系在赤道區(qū)產(chǎn)生一個(gè)東向的靜電場(chǎng)。這個(gè)靜電場(chǎng)白天指向東，在電離層中產(chǎn)生東向電集流。在某些情況下，比如過(guò)屏蔽事件期間，這個(gè)靜電場(chǎng)指向西，于是產(chǎn)生西向電集流，也稱作反向電集流....

圖1.7磁層及其電流體系示意圖（引自徐文耀，2003)

體片、中性片、等離子體層和福射帶等部分組成，在磁層頂和行星際空間之間，還有弓激波和磁鞘等過(guò)渡區(qū)。圖1.7給出了磁層及其電流體系的示意圖。InterplanetaryMagneticField TailCurrentPlasmaMantleMagneticTailNort....

本文編號(hào)：3957613