太陽(yáng)風(fēng)的加熱一直是空間物理中非常重要但尚未完全解決的問題。當(dāng)太陽(yáng)風(fēng)在行星際傳播時(shí),由于太陽(yáng)風(fēng)的膨脹,離子溫度會(huì)逐漸降低,但觀測(cè)表明,降溫速度遠(yuǎn)低于絕熱膨脹的預(yù)測(cè)值,這說(shuō)明在太陽(yáng)風(fēng)在行星際傳播過(guò)程中存在局地加熱。本文旨在探究太陽(yáng)風(fēng)局地加熱的機(jī)制。根據(jù)SOHO（solar and heliospheric observatory）對(duì)太陽(yáng)風(fēng)中離子溫度的觀測(cè),太陽(yáng)風(fēng)的溫度存在明顯的各向異性,垂直于背景磁場(chǎng)方向的溫度高于平行溫度,即T⊥>T‖。除此之外,觀測(cè)還表明以O(shè)5+為代表的重離子的溫度遠(yuǎn)高于質(zhì)子的溫度,重離子被優(yōu)先加熱。這些觀測(cè)特征為衡量不同的太陽(yáng)風(fēng)加熱機(jī)制提供了重要依據(jù)。在第一章,我們主要回顧了前人對(duì)太陽(yáng)風(fēng)局地加熱方面的研究,目前主要加熱機(jī)制有:湍動(dòng)加熱,準(zhǔn)垂直激波加熱,大振幅阿爾芬波的非線性共振加熱,大振幅阿爾芬波的參量衰變,大振幅阿爾芬波的波波耦合,離子/離子不穩(wěn)定性。本文主要研究離子/離子不穩(wěn)定性,大振幅阿爾芬波的波波耦合以及湍動(dòng)加熱這三種加熱機(jī)制。在第二章,我們研究了大振幅阿爾芬波的波波耦合加熱。由于太陽(yáng)風(fēng)中阿爾芬波的能量集中在低頻段,很難直接與粒子發(fā)生相互作用加熱離子。當(dāng)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１不同速度的太陽(yáng)風(fēng)的質(zhì)子垂直溫度ｒ±ｐ隨日心距的關(guān)系，使用最小平方??差法擬合的７＾￣及＂，對(duì)應(yīng)的ａ標(biāo)注在曲線左側(cè)

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陽(yáng)風(fēng)對(duì)重離子存在優(yōu)??先加熱。總結(jié)一下，快太陽(yáng)風(fēng)中在膨脹過(guò)程中存在局地加熱，這個(gè)加熱主要發(fā)??生在垂直方向上，且對(duì)重離子存在優(yōu)先加熱�？焯�(yáng)風(fēng)的局地加熱問題研宄困??擾學(xué)界半個(gè)世紀(jì)，隨著Ｐａｒｋｅｒ?Ｓｏｌａｒ?Ｐｒｏｂｅ?（Ｆｏｘ?ｅｔａｌ．，２０１６）對(duì)臨近太陽(yáng)風(fēng)的觀??測(cè)，人們對(duì)該問題將會(huì)有更清晰的認(rèn)識(shí)。??對(duì)太陽(yáng)風(fēng)中質(zhì)子分布進(jìn)行局地探測(cè)（Ｅ．ｍａｒｓｃｈｅｔａｌ．，１９８２）發(fā)現(xiàn)，快太陽(yáng)風(fēng)??中的質(zhì)子分布遠(yuǎn)離熱平衡的麥克斯韋分布，質(zhì)子速度分布存在著兩種明顯不同??的成分。如圖１．３所示，Ｈｅｌｉｏｓ觀測(cè)到的不同日心距下，快太陽(yáng)風(fēng)中質(zhì)子的速度??分布。圖中虛線為太陽(yáng)風(fēng)的速度方向。在日心距０．３ＡＵ到０．９６ＡＵ上，快太陽(yáng)風(fēng)??中質(zhì)子的速度分布明顯存在兩種不同成分，第一種是平均速度為零，在零點(diǎn)附??近分布的密度較高的核心成分（ｃｏｒｅ?ｐｒｏｔｏｎ），核心成分的垂直速度展寬大于平??行速度展寬，存在溫度各向異性＊２，這種溫度各向異性隨著等離子??Ｓ７６ｌ＊ｎ＾?０７６ＡＵ?０６４?ＭＪ?６７５?ｋｍ／＊??０?５３?ＡＵ?Ｓｉ７?ｋｍ／＊?０４３?Ｍｌ?５２１?ｋｎＶ＊?０?３０ＡＵ?＂＾＊＾５?ｋｎＶ？??圖１．３?Ｈｅｌｉｏｓ觀測(cè)到的不同日心距下，快太陽(yáng)風(fēng)中質(zhì)子速度分布呈現(xiàn)的雙麥克??斯韋分布。（Ｅ．?Ｍａｒｓｃｈ?ｅｔ?ａｌ？，?１９８２）??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Parametric Instabilities of Parallel Propagating Circularly Polarized Alfven Waves:One-Dimensional Hybrid Simulations[J]. 何鵬,高新亮,陸全明,趙金松.  Chinese Physics Letters. 2015 (11)
[2]The Efficiency of Ion Stochastic Heating by a Monochromatic Obliquely Propagating Low-Frequency Alfven Wave[J]. 孫繼承,高新亮,陸全明,王水.  Plasma Science and Technology. 2014(10)



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