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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

张杨  
【摘要】:太阳风与磁层相互作用不仅会导致地磁扰动,还会导致磁层辐射带电子环境的变化。L1点的太阳风必须到达磁层才能与磁层相互作用,因此,L1点太阳风的地磁效应有一定的延迟,延迟的时间取决于太阳风的速度。利用高时间分辨率的太阳风和地磁数据,同时考虑L1点太阳风地磁效应的延迟,我们不仅精确地分析了几个磁暴的行星际源,而且还发现行星际磁场的南向分量与太阳风动压的乘积是影响磁暴主相发展的关键太阳风参数。 太阳风与磁层发生相互作用会影响地球同步轨道能量大于2MeV电子的强度。通过对第23太阳活动周地球同步轨道能量大于2MeV电子通量日积分值超过109(Electrons/cm2-day-sr)事件对应的太阳风、磁暴、亚暴数据的分析,我们发现在诸多太阳风参数中,太阳风密度是影响地球同步轨道能量大于2MeV电子通量的最关键的参数。在磁暴恢复相期间,低的太阳风密度和强的亚暴是导致地球同步轨道能量大于2MeV电子通量的达到极高值的两个关键参数。绝大多数高通量事件都是出现在磁暴恢复相期间,且太阳风质子密度低于4个/cm3并伴有亚暴时才会发生。当太阳风密度低且AE指数大于200 nT时,地球同步轨道的电子强度会持续地增强。当AE指数降到200 nT时,地球同步轨道2MeV电子的通量才停止增长。在第23太阳活动周期间,地球同步轨道能量大于2MeV电子只出现在太阳活动周的开始阶段(1996-1998)和下降阶段(2003-2008)年期间,春季和秋季出现的地球同步轨道能量大于2MeV电子的高通量事件的天数最多。1999-2002年期间,没有看到地球同步轨道能量大于2MeV电子的高通量事件。 利用SYM-H指数,系统分析了第23太阳活动周大磁暴的时间特征,以及无扰动条件下地球同步轨道电子强度的特征。


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