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利用1989-2004年间LANL7颗GEO卫星的16年数据分别对弱磁暴(-100nT3.8cm-3),相反到磁暴最低点时刻H+在午夜及昏侧几乎达到最低(<0.8cm-3):
通过不同地方时和磁暴发生时间来看1-40keV离子能谱仍然很难从能谱上区分0+和H+,但可以看出:在一般磁暴的主相期间,位于晨侧(LT=7~10)的温度较低,而位于午后测的温度较高;在超大磁暴期间,位于晨侧尤其在昏侧及午夜都比一般磁暴低,1-10keV离子通量比一般磁暴大,而10-40keV离子通量比一般磁暴小。
对超大磁暴的个例分析,其离子和电子在磁暴期间的表现特征与统计分析基本一致;在1993年后的7个超大磁暴的GOES卫星磁场数据中,在初相期间均存在磁场的急剧增强,均伴随行星际激波穿越同步轨道事件发生,相应的LANL卫星数据表明在磁暴的初相期间2-10keV左右的电子和离子通量持续保持较高,在主相前期出现离子密度急剧增大的现象,0.3-1keV左右的离子和50-300eV的电子通量明显增加并一直持续到ET=-4.5左右。在恢复相阶段电子的密度逐渐降低而温度却增加有其在ET=6和ET=14时刻达到最大。
卫星表面充电电位与电子平均温度之间存在很好相关性,电位75%中值超过200V的事件主要发生在弱磁暴和强磁暴的主相及恢复相前期(ET=-12~6)以及超大磁暴的整个恢复相期间的午夜至晨侧区域,该区域的电子平均温度普遍高于1.5keV:75%中值超过800V且中值电位超过200V的事件主要发生在弱磁暴最低时刻前4小时和后1小时的午夜后测(LT=0~3),强磁暴的主相前期(ET=-12~-8)和后期(ET=-3~0)的午夜前测区域以及超大磁暴的恢复相期间的午夜前测到晨侧的广大区域,该区域电子平均温度普遍高于2.5keV;而对于那些卫星表面电位的平均值的最大值超过5000V的事件与该区域的电子平均温度并没有明显的相关性,容易在超大磁暴的主相期间和恢复相的中期(ET=-10~-3,12~20)的夜侧以及一般磁暴整个磁暴期间的夜侧和午前侧发生。从平均充电电位大小来看,弱磁暴和强磁暴相差不大,但超大磁暴要高一倍左右。
为了国内工程的需要,利用卫星表面充电理论及参考欧空局的ESPIRE软件模式下编写了GEO卫星表面充电评估软件,此软件可以计算卫星表面不同材料与GEO空间环境相互作用产生的各种电流及卫星表面充电状况,对卫星表面充电与放电研究以及卫星表面充电预防与设计提供一定参考作用。