太阳风中的多尺度结构和波动的观测研究

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Erinhim
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
太阳风是太阳大气向行星际空间输出能量的主要载体,同时它也是空间天气灾害的驱动源。太阳风中存在多种不同尺度的结构和波动,大尺度的日冕物质抛射事件传递到地球空间,可导致地球磁层的剧烈变化,产生灾害性空间天气事件。太阳风中的高速流与低速流之间的相互作用形成的中尺度的共转相互作用区,是导致重现性地磁暴的主要源头。太阳风中的小尺度波动的耗散将对太阳风产生加热和加速作用。对太阳风中结构和波动的发现与认识,将直接促进人们对空间天气形成过程的认识。因此,太阳风中的多尺度结构和波动的研究具有重要的科学意义。   日冕物质抛射(CME)是太阳系中的尺度最大的太阳爆发活动,一直以来人们都是通过遥感光学观测来认识CME,日冕物质抛射三部分结构中的亮核,一直都被认为是爆发日珥,很多CME爆发模型也都包含日珥爆发,但是当CME传播到行星际空间中(称为行星际日冕物质抛射,ICME),人们却很少探测到日珥物质在行星际空间的对应物,因此CME中亮核是否对应日珥物质这一关键科学问题,仍然有待局地卫星观测的确认。另外,人们观测到ICME中具有加热现象,但是并不清楚其加热机制,这个问题的解决就需要探寻ICME中的波动特征。   本文通过对三个行星际日冕物质抛射事件的局地观测数据的分析,首次全面地证认了日冕物质抛射中日珥物质的存在,并证认了日冕物质抛射在太阳风中的三部分结构特征。此外,本文根据两次行星际日冕物质抛射事件的局地观测,首次发现在ICME中有阿尔芬波的存在,并发现阿尔芬波与质子温度的各向异性存在关联,为寻找ICME的加热机制提供了新线索。   在太阳风的小尺度结构中,本文重点研究了平静太阳风中的小尺度压力平衡结构。大尺度压力平衡结构一直是太阳风领域研究的热点,它被认为是来自于日冕中的磁通量管。然而由于以往观测仪器时间分辨率的限制,人们从未系统研究过小尺度,即低于小时的时间尺度,的压力平衡结构。本文根据目前最新的观测数据和数据处理方法,以电子密度与磁场强度扰动的负相关关系作为判据,第一次在平静太阳风中观测到低于小时尺度的、从秒到小时的时间尺度上连续存在的压力平衡结构,扩展了人们对于压力平衡结构的认识。本工作还细致分析了小尺度压力平衡结构的功率谱特征,并将其与以往工作中的大尺度压力平衡结构功率谱对比,结果显示二者趋势吻合。最后还初步探讨了小尺度压力平衡结构的形成机制,为压力平衡结构的起源探寻提供了新的方向。   本文的阐述结构如下,第一章介绍太阳风中物质能量输出的多尺度结构特征的背景知识,第二章介绍了与本工作相关的局地测量仪器原理和数据处理方法,第三章介绍本工作结果之一:太阳风中的大尺度结构ICME的观测特征,第四章给出本工作结果之二:太阳风中小尺度结构中的压力平衡结构的观测特征,第五章给出对本文工作的总结和展望。
其他文献
陆内岩浆作用会改变大陆岩石圈的热-流变性质,因此它对大陆内部的构造变形方式会产生重要影响。陆内岩浆作用过程由于观察手段限制,其对岩石圈演化造成的热-流变学效应有待进一
大量证据表明,地球内部物质除受到各向同性的静水压力作用外,在其上还广泛叠加有差异应力的作用。差异应力对物质的自由能具有重要贡献,而自由能却是控制物质体系组成、结构、构
多分量地震记录中可能同时包含了纵波、横波和面波。它们分别反映的地下介质的不同物理性质。波场分解的目的在于将各种波场从记录中分离开,波场分解对于天然地震和勘探地震数
银行股的股价自然不会永远低迷。要想转好,最有效的当然是经济再次步入上升周期。但这一天何时能够到来谁也不知道。2010年上半年以来,股票市场流行一个很热门又很让人费解的
GPS(GlobalPositioningSystem,GPS)进行电离层观测,具有覆盖面广,实时性强,时空分辨率好,测量精度高,以及不受天气影响等优点,在电离层空间天气与电离层气候学等研究领域得到了广泛
冰芯能够记录环境及气候变化。不溶性微粒是冰芯中的重要组分,与大气粉尘沉降过程密切相关。环境磁学是研究大气粉尘变化的重要研究手段,具有灵敏度高、经济、快速等优势。作为
我曾从事过办公室工作,现在也经常与办公室工作打交道,就办公室的地位和工作性质来说,办公室必须树形象,出精品,做表率。树形象没有形象就没有威信。办公室的整体形象是由每
计算机科学家们已经制造出平衡性和灵巧性足以在崎岖不平的地面行走和奔跑的机器人,这让它们在人类环境中导航的用途大大提升。突破技术能在不平坦的地面上行走的有腿机器人
沙华中(姜堰区教育局小学语文教研员):各位老师好.不久前,我们听了吴勇老师“舌尖上的滋味”习作指导课,对习作教学有了新的认识,特别是习作教学要不要教知识,应该教怎样的知
我国拥有着很深的文化底蕴,而中原文化在我国文化领域中有十分重要的地位。随着经济全球化的不断发展,世界文化不断地交流沟通,中原文化也面临着外来文化的冲击。在这样的背