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《中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)》 2007年
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行星际日冕物质抛射在行星际空间的传播和演化规律

杜丹  
【摘要】: 日冕物质抛射事件(CME)是引起地球空间暴的主要因素,研究其在行星际空间的传播和演变有助于了解行星际空间天气过程,建立和检验太阳风模型以及为空间天气物理预报模式提供科学基础。本文主要以分析多点飞船的观测数据为主,结合数值模拟对日冕物质抛射事件通过行星际空间传播、膨胀和演变的过程进行研究。 根据异常低的质子温度为判据,从分布在不同日心距离的多个飞船(Helios1和2, PVO, ACE以及Ulysses)的等离子体和磁场观测数据中识别了596个0.3~5.4 AU之间的行星际日冕物质抛射(ICME)可能事件。其中通过分析Helios从1974年到1980年(0.3~1 AU)的观测数据,得到了162个ICME可能事件;在0.72 AU处,根据PVO从1979年到1988年的观测数据,得到了114个ICME可能事件;在地球附近(1 AU),主要采用ACE从1997年到2003年的观测数据,得到了184个ICME可能事件;根据Ulysses从1990年到2003年(1~5.4 AU)的观测数据,得到了136个ICME可能事件,其中发生在中高纬度区域( ? 20? or 20?)的ICME事件共有76个。 通过跟踪单个ICME典型事件来研究其在行星际空间的传播和演化规律是非常有价值的,然而由于沿ICME传播方向上分布的飞船比较少,能先后被分布在不同日心距离处的飞船都探测到的ICME典型事件更是非常稀少。通过对Helios 1和IMP 8分别探测到的ICME进行分析,发现1975年3月13日Helios1在0.3 AU处观测到的ICME和1975年3月11日IMP 8在地球附近观测到的ICME具有相似的太阳风结构。利用1-D MHD模型跟踪此次ICME事件从0.3AU到地球的传播过程,模拟得到的ICME到达地球的时间以及等离子体结构都与观测结果接近,因而我们认为分别由Helios 1和IMP 8探测到的ICME事件可能是源于同一太阳活动区的ICME典型事件。 通过对1998~2005年间ACE和Ulysses观测到的ICME进行分析,并利用1-D MHD数值模拟在低纬度区识别了同时被ACE和Ulysses都观测到的ICME对应事件。并利用Grad-Shafranov (GS)重构技术反演了1998年3月4日和3月24日被ACE(1 AU)和Ulysses飞船(5.4 AU)都观测到的磁云结构。发现它们具有相同的手征性和基本一致的轴方向,并且它们所包含的磁通量近似同阶。另外,磁云在向外传播的过程中沿径向( x|^方向)有拉伸的趋势,而在y?方向上变化不大。 我们还在统计意义上研究了ICME在内日球空间的演化性质,并结合Voyager 2在外日球空间(1~30 AU)探测到的ICME ,分析了ICME在行星际空间的传播和演化性质:ICME的发生频率大致与太阳活动周正相关;ICME在~15 AU以内的行星际空间传播时,以与Alfv′en速度同阶的速度向外膨胀,当传播到~15 AU以远时,ICME的径向宽度基本保持不变;由于膨胀,ICME中的平均质子数密度、质子温度和磁场强度随日心距的增加而减少,ICME中的质子数密度、磁场强度比背景太阳风下降得快,然而ICME中的质子温度却不及背景太阳风中质子温度下降得快。为进一步检验观测结果,运用1-D MHD数值模型来模拟ICME在行星际空间的传播。数值模拟的结果与实际的观测结果基本一致。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P353

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 叶品中,汪毓明;2000年行星际南向磁场事件及相关CME的若干分析[J];空间科学学报;2003年01期
2 王水,李波,赵寄昆;日冕物质抛射[J];天文学进展;2000年03期
3 汪毓明,叶品中,王水;行星际磁云研究新进展[J];天文学进展;2003年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖佐,邹积清,邹鸿,钟维英,霍宏暹,包上联,徐萍芳,朱文明,吴中祥;“资源一号”卫星星内高能粒子探测器[J];北京大学学报(自然科学版);2003年03期
2 赵亮;;太阳风在日冕磁漏斗状结构中的起源——介绍一篇Science,Vol308,2005上的研究论文[J];北京大学学报(自然科学版);2006年01期
3 景海荣,杨志良;等离子体中磁场的本性[J];北京师范大学学报(自然科学版);2005年03期
4 徐文耀;;地磁与空间物理资料的组织和相关坐标系[J];地球物理学进展;2006年04期
5 曲维政;赵进平;黄菲;杨亮;何晖;邓声贵;丁星云;;高空大气涛动现象与太阳活动的联系[J];地球物理学进展;2007年04期
6 曲维政;秦婷;邓声贵;杜凌;;太阳黑子磁场极性指数时间序列[J];地球物理学进展;2008年06期
7 王家龙;日地系统学中的太阳活动研究(Ⅰ)日地系统物理学中缓变型太阳活动的研究[J];地球物理学进展;1994年03期
8 周晓燕,朱岗崑;太阳风引起的地磁扰动的参数辨识[J];地球物理学报;1992年03期
9 汪毓明,叶品中,王水;特大地磁暴的一种行星际源:多重磁云[J];地球物理学报;2004年03期
10 曲维政;黄菲;赵进平;邓声贵;刘应辰;李淑江;;太阳磁场方向变化对于地球大气温度异常变化的意义[J];地球物理学报;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 R.Nakamura;E.V.Panov;W.Baumjohann;M.Volwerk;A.Retino;B.Zieger;V.Angelopoulos;K.-H.Glassmeier;J.P.McFadden;D.Larson;;Fast tailward flows in the plasma sheet boundary layer during a substorm on 9 March 2008:THEMIS observations[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 B.T.Tsurutani;;Solar wind energy input during prolonged,intense northward interplanetary magnetic fields:A new coupling function[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
3 王梦麟;张学庆;王新鲁;;战场电磁环境分析模型体系结构研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
4 张建国;熊建林;张洪峰;;空间高能带电粒子对航空器的内部充电的形成机制和预防措施[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
5 B.T.Tsurutani;;Anomalous geomagnetic storm of 21-22 January 2005:A storm main phase during northward IMFs[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
6 ;Experimental evidence of direct penetration of upstream ULF waves from the solar wind into the magnetosphere during the strong magnetic storm of November 9,2004[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
7 赵旭东;杜爱民;徐文耀;王源;罗浩;;2008年1月5日磁层亚暴期间磁尾近地重联事件的THEMIS观测与分析[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
8 吴小林;陶勇;高增勇;;空间天气对航天活动影响的评估方法研究[A];国家安全地球物理丛书(三)——地球物理探测与应用[C];2007年
9 范启雄;张金城;刘菲;;军事空间环境探测技术及其设备研究[A];国家安全地球物理丛书(五)——地球物理与海洋安全[C];2009年
10 高超;胡艳冰;陶勇;;空间环境变化对低层大气气象环境影响研究进展[A];国家安全地球物理丛书(六)——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈彩霞;基于源区位置统计结果的日冕物质抛射观测特征研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 杨忠炜;非稳态垂直无碰撞激波中的粒子加速[D];中国科学技术大学;2011年
3 王璞;太阳耀斑过程中的磁场变化研究[D];南京大学;2011年
4 姚丽;地震活动和太阳风扰动的电离层响应特征研究[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
5 张绍华;并行自适应技术在背景太阳风及快速磁场重联数值模拟中的应用研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
6 何甜;辐射带电子通量模式建模研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
7 杨利平;背景太阳风的三维数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
8 涂翠;全天空大气重力波成像仪研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
9 陈志青;双星计划TC-2中性原子成像仪对磁暴环电流离子全球演化的探测及分析研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
10 冯永勇;电子反射法探测月表磁异常的数值模拟[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
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1 郭万振;基于地面电波探测的电离层剖面重构和异常分布研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 王勃;光敏晶体管自动日照计技术研究[D];南京理工大学;2011年
3 刘荣建;非球对称电离层掩星反演技术[D];温州大学;2011年
4 刘金阳;太阳风系统仿真中分布式数据库数据同步的研究与实现[D];成都理工大学;2011年
5 王晶晶;利用多卫星观测CIR事件演变的统计分析[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
6 丁凯;极端行星际条件下的磁层顶位形研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
7 张艳艳;MHD数值模拟中的ADER数值方法[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
8 赵志明;NPN型晶体管辐射损伤及退火效应研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 袁乐;深空通信中的电波传播特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 章磊;太阳活动和EUV波现象研究[D];中国科学技术大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 高玉芬,张秀玲;行星际南向磁场事件与强磁暴[J];空间科学学报;2000年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 章公亮,徐元芳;背景及扰动太阳风的太阳周变化——超声及无量纲参数[J];科学通报;1988年15期
2 李中元;利用等离子体彗星来探求太阳风切向分量的初步研究[J];科学通报;1989年15期
3 沈长寿,资民筠;关于IMF北向分量特强时的太阳风-磁层-电离层耦合[J];空间科学学报;1994年01期
4 ;利用太阳风进行空间航行[J];北京工人;2000年02期
5 杜丹,李昌兴,王赤;Helios飞船观测到的行星际日冕物质抛射事件[J];空间科学学报;2004年06期
6 叶占银;;较小尺度磁螺旋线管相互作用的数值研究[J];空间科学学报;2008年03期
7 郭伟平,王敬芳,姚永翘,梁百先;子午面太阳风结构及其对日冕抛射物运动的影响[J];空间科学学报;1991年03期
8 ;“太阳-B”观测卫星发现太阳风喷口[J];物理通报;2007年12期
9 李林森;太阳风对太阳自转减速的影响[J];空间科学学报;1990年04期
10 唐风;;地球为什么有尾巴[J];科学大观园;2002年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 涂传诒;敖先志;Eckart.Marsch;覃争锐;赵亮;;太阳风质子热各向异性对其平行等离子体β值的依赖关系[A];第十届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2003年
2 郭建广;史建魁;;太阳风方位角流动对中高度极尖区位置的影响[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
3 郑建华;SPORT任务论证组;;太阳风太阳极轨成像仪任务概念设计[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
4 刘静波;黄朝晖;王赤;;地球同步轨道磁场对太阳风动压脉冲的响应[A];第十一届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2005年
5 史全岐;宗秋刚;傅绥燕;M.W.Dunlop;濮祖荫;G.K.Parks;M.Nowada;H.Reme;C.Carr;A.N.Fazakerley;E.Lucek;;太阳风进入高纬磁层的卫星观测研究(英文)[A];第十四届全国日地空间物理学术研讨会论文集[C];2011年
6 郭建广;史建魁;;中高度极尖区粒子特性研究[A];第十一届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2005年
7 周晓燕;董爱英;C.T.Russell;;太阳风对地球磁尾位形的控制和影响[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
8 燕广庆;;IMF北向期间高纬磁重联引起的太阳风向磁层的传输[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
9 周桂清;何建森;涂传诒;Eckart.Marsch;;太阳风源区的多重谱线的分析[A];第十一届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2005年
10 史建魁;;火星磁层/电离层及其与太阳风的相互作用[A];中国地球物理·2009[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 陈玉明 何宗渝;正值太阳风年,“嫦娥二号”处境恶劣[N];新华每日电讯;2010年
2 记者 常丽君;科学家揭示太阳风日地之旅详细过程[N];科技日报;2011年
3 本报驻美国记者 毛黎;高天劲吹太阳风[N];科技日报;2011年
4 ;钻进太阳风——“束群二号”卫星[N];中国机电日报;2001年
5 张加好;太阳风风行九州不是梦[N];农民日报;2000年
6 毛黎;扬起太阳系的远航之“帆”[N];科技日报;2008年
7 余秋雨;《“太阳风”中学生随笔系列》序[N];中华读书报;2002年
8 ;“旅行者1号”逃离太阳风[N];北京日报;2010年
9 张孟军;起源号将携太阳风粒子“回家”[N];科技日报;2004年
10 赵世英;太阳活动与太阳风[N];人民政协报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杜丹;行星际日冕物质抛射在行星际空间的传播和演化规律[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
2 佟亚男;行星际扰动对地磁暴发展的影响研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
3 彭忠;太阳风—磁层—电离层耦合的全球MHD数值模拟研究[D];中国科学技术大学;2009年
4 周玉芬;日冕物质抛射的三维数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
5 杜艰;太阳风、弓激波前兆区和磁鞘区中低频波动的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
6 孙树计;光球磁通分布和背景太阳风对日冕磁绳灾变的影响研究[D];中国科学技术大学;2007年
7 左平兵;太阳风中中小尺度结构的观测研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
8 林瑞淋;三维非对称磁层顶模型建模研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
9 张莹;行星际扰动与对地效应的统计分析和模式研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
10 李汇军;行星际磁通量绳结构研究与激波渡越时间预报方法分析[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
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1 朱春明;行星际磁云边界层中的电子分布函数特征[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
2 罗天;太阳风速度及日球层电流片对ICME渡越时间的影响[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
3 崔伟;MHD方法模拟月球对太阳风的扰动[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
4 李志涛;基于神经网络的AE、AL指数预报方法研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
5 张艺腾;火星背阳面电子沉降对电离层的影响[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
6 刘慧莲;基于全球磁层MHD模拟数据的磁层顶位形研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
7 杨昉;磁云边界层与间断结构的初步研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
8 段俊涛;磁尾爆发性整体流(BBF)与中低纬Pi2脉动关系的研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
9 刘波粒;太阳耀斑产生高能γ射线的过程研究[D];河北师范大学;2008年
10 李凌寒;磁层顶附近流场剪切度[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2008年
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