收藏本站
《中国气象科学研究院》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

行星际扰动与磁暴关系的统计研究

赵明现  
【摘要】:利用1998-2005年间ACE卫星观测的太阳风数据和相应时期的Dst指数,针对不同级别的磁暴,分析了行星际参数(B_z、E_y、V、P_k、|B|、ε′=V_xB_z~2sin~4(θ/2))与Dst指数的相关关系。行星际太阳风影响磁暴最重要的三个参数是:太阳风能量耦合函数(ε′)、行星际电场东西向分量、行星际磁场南北向分量。对于中等磁暴(-100nTDst_(min)≤-50nT)、大磁暴(-200nTDst_(min)≤-100nT)和特大磁暴(Dst_(min)≤-200nT),Dst_(min)与能量耦合函数最大值(ε′_(max))的相关系数分别为0.23、0.52和0.65;Dst_(min)与行星际电场东西向分量最大值(E_(ymax))的相关系数分别为0.37、0.52和0.57;Dst_(min)与行星际磁场南北向分量最小值(B_(zmin))的相关系数分别为0.12、0.46和0.45。产生中等磁暴和大磁暴的行星际条件并不高。对于中等磁暴,行星际磁场南向分量(B_(smax))的最低值为3.82nT,E_(ymax)的最低值为2.78mV/m,ε′max的最低值为5371.2(×10~(-15)Wm~(-2));对于大磁暴,B_(smax)的最低值为4.32nT,E_(ymax)的最低值为3.98mV/m,ε′_(max)的最低值为8402.1(×10~(-15)Wm~(-2));对于特大磁暴,需要的条件则苛刻得多。对于特大磁暴,B_(smax)的最低值为18.08nT,E_(ymax)的最低值为13.36mV/m,ε′_(max)的最低值为241524.7(×10~(-15)Wm~(-2))。 行星际扰动的极值与磁暴期间Dst_(min)之间时间关系的研究显示:一般在行星际参数(B_z、E_y、ε′)极值时刻之后至少2h,Dst才会达到最小值,不过也有个别事件行星际参数的极值甚至会在Dst_(min)时刻之后。在大磁暴的情况下,我们统计得到的Dst_(min)相对B_(zmin)的延迟时间平均为3h47min,相对E_(ymax)的延迟时间平均为4h25min,相对ε′_(max)的延迟时间平均为4h19min。特大磁暴情况下,所有的Dst_(min)都出现在B_(zmin)之后,延迟时间平均为3h20min,Dst_(min)相对E_(ymax)的延迟时间平均为3h5min,Dst_(min)相对ε′_(max)的延迟时间平均为3h5min。针对三个时间关系异常(行星际参数极值与Dst_(min)相比没有提前)的事件,分析认为异常与磁暴的多个发展阶段有关。 对于本文设定的阈值条件(B_z=-10nT、E_y=5mV/m、ε′=46,000(×10(-15)Wm~(-2))),行星际参数第一次达到阈值的时刻一般在Dst_(min)之前3-6h(约占67.4%),行星际参数第二次达到阈值(恢复过程中)的时刻一般不会出现在Dst_(min)时刻之后。大磁暴期间行星际参数B_z超过阈值的持续时间一般≤5h(占73.3%),特大磁暴期间行星际参数B_z超过阈值的持续时间一般≥5h(占62.5%)。E_y和ε′超过阈值的持续时间与B_z的情况类似。 ε′_(max)与Dst_(min)在强度上具有很好的相关性,特别是对于强磁暴(Dst_(min)≤-100nT),其相关性是所有参数中最好的。ε′_(max)与Dst_(min)之间的时间响应也更加稳定,只有一个事件反常。而且ε′具有更容易识别的变化曲线。在Dst指数的预报中,使用ε′可能会有更好的效果。所以,本文基于Wang Model以及OM Model,使用ε′代替E_y,建立了基于能量参数ε′的Dst预报模式,取得了比较好的预报效果。
【学位授予单位】:中国气象科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P353

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 刘绍亮,李立文;南向行星际磁场事件与磁暴关系的研究[J];地球物理学报;2002年03期
2 王家龙,肖佐,高玉芬;1986年2月的高太阳活动研究──Ⅳ日地扰动事件耦合初析[J];空间科学学报;1998年04期
3 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
4 张继春,田剑华,濮祖荫;行星际电场与Dst指数[J];空间科学学报;2001年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高琴;刘立波;赵必强;万卫星;;基于修正K_p指数的中纬区单站电离层暴预报方法研究[J];地球物理学进展;2009年06期
2 隆辉,许乃怀,胡文瑞;太阳风动量涨落激发磁层亚暴的机制[J];地球物理学报;1985年02期
3 沈长寿;磁暴期间太阳风-磁层-电离层间的耦合过程[J];地球物理学报;1987年04期
4 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
5 马振国,刘振兴;磁层亚暴与磁层暴(Ⅱ):太阳风参数对D_(st)的影响机制研究[J];地球物理学报;1999年S1期
6 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
7 曲维政,邓声贵,黄菲,陈璐,赵雪;太阳磁场磁性指数异常变化对南北半球中纬度气候的影响[J];地球物理学报;2004年03期
8 熊明,郑惠南,汪毓明,傅向荣,王水,窦贤康;1998年11月4日至5日日冕物质抛射日地传输时间的数值模拟[J];地球物理学报;2005年04期
9 赵亮,涂传诒;X射线极光强度与亚暴指数AE的相关关系[J];地球物理学报;2005年04期
10 李柳元;曹晋滨;周国成;;磁层相对论电子通量变化与磁暴/亚暴的关系[J];地球物理学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 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
2 罗浩;陈耿雄;杜爱民;孙炜;徐文耀;张莹;赵旭东;王源;;耀斑引发的激波初始速度对激波到达时间预测的影响[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 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
4 徐文耀;杜爱民;;磁暴环电流衰减率对磁层能量状态的影响[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
5 杜爱民;赵旭东;徐文耀;;地球磁场模型与变化磁场特征[A];国家安全地球物理丛书(四)——地球物理环境探测和目标信息获取与处理[C];2008年
6 罗浩;陈耿雄;杜爱民;徐文耀;;行星际磁场北向期间太阳风—磁层能量耦合[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
7 郭建鹏;冯学尚;;ICMEs和鞘区驱动强磁暴期间的能量传输[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
8 赵明现;;Dst指数预报系统建设与应用[A];中国气象学会2007年年会空间天气科技成果向业务应用的转化分会场论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 桂彬;日冕物质抛射在太阳大气中的运动学研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 唐斌斌;磁层—电离层大尺度电流体系研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
3 李正;电离层暴及“行星际扰动—磁暴—电离层暴”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);2011年
4 苏振鹏;电子辐射带形成和演化的全球动力学模型[D];中国科学技术大学;2011年
5 乐贵明;地磁暴前银河宇宙线强度变化的先兆特征研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2002年
6 赵必强;中低纬电离层年度异常与暴时特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2006年
7 薛向辉;日冕物质抛射的对地有效性及近地空间环境的研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 熊明;一些行星际复合结构的动力学和地磁效应的MHD数值模拟[D];中国科学技术大学;2007年
9 M.N.S.Qureshi;[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
10 赵新华;日地扰动事件的统计分析及相关预报方法的综合研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 苑顺周;地磁活动相关问题研究[D];南京信息工程大学;2011年
2 马冬兰;冕洞与重现型地磁暴特性分析研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2004年
3 罗冰显;冕洞特征参数提取及其与重现型地磁暴关系的统计研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006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 朱爱琴;极区电离层F层特性的南北极对比研究[D];西安电子科技大学;2008年
6 杨李;ESR IPY观测与PMSE现象研究[D];西安电子科技大学;2009年
7 张海福;电离层中电波传播的时间特性及其衰减预测研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 张杨;太阳风的地磁效应与对地球同步轨道高能电子强度影响的研究[D];中国气象科学研究院;2010年
9 付辉;近地太阳风参数与源区性质的相关性研究[D];山东大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 马振国,刘振兴;磁层亚暴与磁层暴(Ⅱ):太阳风参数对D_(st)的影响机制研究[J];地球物理学报;1999年S1期
2 刘振兴,祝中伟,濮祖荫;磁层顶高纬边界层的瞬时重联过程[J];地球物理学报;1995年02期
3 章公亮;磁暴形态类型与行星际磁云特征[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1990年10期
4 王家龙,夏晓萍,汤柏盛,孔繁熙;1986年2月太阳的高活动I活动区4711的演化和特征[J];空间科学学报;1987年04期
5 印春霖,唐玉华;1986年2月4日AR4711拱形双带黑子暗条系激活的分析[J];空间科学学报;1997年01期
6 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 张一方;磁暴非线性起源的四种孤子机制[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2001年03期
2 王亶文;对地磁九倍法的思考[J];地震地磁观测与研究;2005年02期
3 刘长发,刘春节,杨友华,汪阳;南极中山站与北京地磁中心台1991年3月24日磁暴的变化特征[J];极地研究;1996年01期
4 詹志佳;蒋伯琴;高美庆;冯忠孝;曾治权;;大中磁暴的重现性[J];地震地磁观测与研究;1980年02期
5 章公亮,高玉芬,聂华山,李灼华,章庆华;1989年3月太阳活动引起的强烈磁暴群(摘要)[J];天文研究与技术;1990年04期
6 孔楠,项静怡,高美庆,温小蕾;1989年3月大事件总体效应及大磁暴模式研究[J];天文研究与技术;1990年04期
7 陈绍明,赵英萍,杜锡武,谢美娟;利用磁暴预报地震的研究[J];地震;1998年S1期
8 王亶文;2000年7月空间天气大事件对地磁场的影响[J];空间科学学报;2004年01期
9 ;观察磁暴[J];大科技(科学之谜);2010年09期
10 吴水根,林长松;南海磁测中磁暴、磁扰的改正探讨[J];东海海洋;1986年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张满莲;尚社平;郭兼善;罗熙贵;史建魁;;1998年5月磁暴事件期间的全球电离层响应[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
2 汪毓明;叶品中;;1998年11月份磁暴群的日地事件认证[A];第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2000年
3 高玉芬;李琪;;1979-2000年期间北京地磁台磁暴分析[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
4 张东和;萧佐;;一次磁暴期间的电离层TEC研究[A];第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2000年
5 徐寄遥;;中高层大气对磁暴及太阳事件的响应[A];中国地球空间双星探测计划科学研讨会论文摘要[C];2002年
6 刘立波;万卫星;袁洪;宁百齐;;2000年4月磁暴期间低纬F电离层响应[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
7 雷源汉;赵正予;曾晓金;金延;叶冬英;;武昌电离层闪烁和磁暴的关系[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
8 何兆国;;磁暴时哨声波产生的同步轨道的高能电子加速事件[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
9 田剑华;薛丙森;;磁暴起因研究的国际进展及对2000年事件的分析[A];第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2000年
10 沈超;刘振兴;;磁暴和亚暴的物理预报模式[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄丽华;远离磁暴的危害[N];科技日报;2001年
2 粟周熊;磁暴是人类长寿克星[N];北京科技报;2005年
3 记者 董映璧;太阳磁暴能改变血液物理性质[N];科技日报;2003年
4 俄闻;磁暴可改变人体血液物理性质[N];医药经济报;2003年
5 记者 魏忠杰;俄发现磁暴会改变人体血液物理性质[N];新华每日电讯;2003年
6 董映璧;国际空间站进入“磁暴保护态”[N];科技日报;2005年
7 记者 董映璧;俄揭开太阳磁暴影响人体健康之谜[N];科技日报;2007年
8 本报驻俄罗斯记者  张浩;太阳变脸 地球遭殃[N];科技日报;2006年
9 记者 周玉洁 施智梁 实习生 刘杰;地球屡闹情绪 太阳疑似“捣鬼”[N];经济参考报;2010年
10 高涵;今年的太阳特别“热”[N];中国工商报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尚社平;磁暴期间全球电离层扰动形态分析和理论研究[D];中国科学院空间科学与应用研究中心;2000年
2 朱正平;电离层垂直探测中的观测模式研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2006年
3 赵必强;中低纬电离层年度异常与暴时特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2006年
4 李国主;中国中低纬电离层闪烁监测、分析与应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
5 王馨悦;环电流离子模式与离子分布的层析成像反演[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2006年
6 刘春明;中低纬电网地磁感应电流及其评估方法研究[D];华北电力大学(北京);2009年
7 汤朝灵;利用双星和ClusterⅡ等对地球磁层的观测和分析研究[D];中国科学技术大学;2009年
8 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
9 乐贵明;地磁暴前银河宇宙线强度变化的先兆特征研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2002年
10 王国军;低纬(海南)地区电离层不规则体观测特性研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵明现;行星际扰动与磁暴关系的统计研究[D];中国气象科学研究院;2006年
2 杨帆;电网磁暴灾害危险点分析及应急处置方法研究[D];华北电力大学;2012年
3 慕学玲;概率统计在电网GIC数据分析中的应用[D];华北电力大学(北京);2009年
4 苑顺周;地磁活动相关问题研究[D];南京信息工程大学;2011年
5 田言涛;利用地基GPS网研究和监测电离层总电子含量及应用[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2007年
6 张素琴;我国现有地磁台网资料分析研究[D];中国地震局地球物理研究所;2004年
7 刘程艳;基于GPS研究大地震前震中上空电离层全电子浓度异常[D];北京工业大学;2008年
8 韦宇琴;海岸效应影响电网GIC的机理和算法的研究[D];华北电力大学(北京);2009年
9 黄智;GPS TEC硬件延迟求解方法和WAAS电离层网格改正算法在中国地区的精度[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2003年
10 肖冬;直流输电和磁暴引起变压器直流偏磁的相关研究[D];华中科技大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026