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磁云边界层与间断结构的初步研究

杨昉  
【摘要】: 磁云是行星际中存在的重要的现象,而磁云边界层(Magnetic Cloud Boundary Layer)是深入研究磁云问题的一个重要课题。我们通过对1995年到2003年间的WIND的观测数据分析了82个磁云及其边界层事件。我们认为:(1)磁云边界层中方向间断(Directional Discontinuity)类型中:旋转间断RD(Rotational Discontinuity)、切向间断TD(Tangential Discontinuity)、混合间断ED(Either Discontinuity)、非间断结构ND(Neither Discontinuity)的分布为37:18:43:1与背景太阳风中的分布51:12:35:2不相同,主要的区别就是RD与TD的比例的变化;(2)磁云边界层的内外边界是切向间断的比例很高,占总数的20%,而且两侧的密度和温度平均的相对变化分别为ΔN /N=0.24和ΔT /T=0.19,大于边界层内部的平均值,显示了更多的切向间断的特征。其中方向间断在单位时间内出现在磁云边界层中的数量也是太阳风中的1.87倍,表征了边界层内强相互作用界面的增多;(3)磁云边界层中的方向间断的法向的分布在θ?φ平面中是类似正弦曲线的结构,以θ=-24.90,Φ=217.49为几何中心,指向远离太阳的方向,而不是简单的各向同性分布;(4)此外,磁云边界层与磁洞(Magnetic Holes, MH)及磁场下降结构(Magnetic Decrease, MD)间的比较表明,磁云边界层中有着更为丰富和复杂的间断结构,这与其中的动力学相互作用密切相关。本文初步的结果表明,间断是磁云边界层中的重要结构,它有着不同于背景太阳风间断类型比,其方向间断法向与在磁云中所处的位置相关,为诊断磁云边界层的形成机理提供了依据。


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