B_x和B_y对磁层顶能量传输的影响

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:longwayli
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‐磁层能量耦合包括太阳风的物质和能量进入地球磁层‐电离层系统并耗散在此系统中以及磁层电离层的物质和能量逃逸两个方面,作为磁暴和亚暴等地球空间环境扰动的源,一直是日地空间物理领域中具有挑战性的研究课题。太阳风能量注入磁层和电离层的过程中必定首先冲击到磁层顶,因此对于磁层顶能量传输的研究对耦合系统中的能量传输、分布和耗散有一定的指示作用,而且其作为研究太阳风‐磁层‐电离层能量耦合问题的基础无疑是空间天气中非常重要的物理过程和研究热点。本文运用全球MHD模式结果,对径向(B_x)和晨昏向(B_y)行星际磁场(IMF)条件下太阳风通过磁层顶向地球磁层内传输的能量进行了定量的研究。首先,通过流线方法即通过寻找包含磁层的太阳风流线的内边界来确定光滑磁层顶曲面,并将总能量拆分为机械能和电磁能,计算垂直进入磁层顶的能量,分别得到磁层顶能量密度通量的YZ投影、能量积分随方位角变化以及能量在磁层顶上随X轴的分布情况,分析各个条件下的机械能和电磁能的分布特征。根据数值模式得到的B_x和B_y条件下磁力线分布情况来分析磁重联发生的位置以及磁层顶磁重联对于能量传输的影响。由于磁层顶重联并不是驱动能量传输的唯一原因,磁尾的粘滞作用也起了一定的贡献,因此通过X=-35R_E的YZ平面磁层顶附近流线的偏转角与方位角的关系来计算磁尾等离子体流的偏转方向以及偏转程度,以分析粘滞作用在太阳风和磁层能量交换中的作用。最后,将南北行星际磁场条件下的磁层顶能量传输与径向和晨昏向行星际磁场下的传输情况以及能量传输率进行对比分析。主要结果如下:(1)在径向太阳风条件下的磁重联发生位置在南北半球上有很大差异,即B_x为正向时重联在北半球发生在极尖区前端,在南半球发生在极尖区后端,而B_x为负向时磁重联位置与B_x为正向时关于Z=0平面对称,使得能量在磁层顶分布上出现南北半球不对称性,并且IMF B_x正向与负向时能量分布关于平面Z=0对称。对于磁尾粘滞作用来说,与北向IMF相似的是径向时磁尾等离子体流会沿切向从高纬度流向低纬度,但是其偏转程度明显小于北向。(2)在晨昏向太阳风条件下磁层顶位形发生一定角度的晨昏向偏转,并且磁重联发生的位置也存在晨昏向的移动,B_y为正向时重联发生在北半球的昏侧和南半球晨侧,而B_y为负向时重联位置与正向时关于Y=0平面镜像对称。这种晨昏向的移动导致能量在磁层顶上的分布出现晨昏向的移动,并且IMF B_y正向与负向时能量分布关于平面Y=0镜像对称。对于磁尾粘滞作用来说,径向和北向IMF时等离子体从极区向低纬运动,而晨昏向IMF时等离子体从中高纬度向低纬运动,而且流向偏转的程度略大于径向时,但明显小于北向。(3)通过与南北太阳风条件下的磁层顶能量传输情况对比发现,南向IMF时有4.95%太阳风能量进入磁层,能量注入量最大;B_y=±5 n T时的能量输入紧随其后,传输率分别为3.52%、3.58%;B_x=±5 n T时有2.22%的能量注入到磁层;北向IMF时太阳风注入到磁层的能量最少,传输率仅有1.7%。
其他文献
页岩气藏是一种储量大、渗透率低、黏土矿物含量高的非常规气藏。河南省中牟区块埋深3500米以内页岩气总储量为2124.99亿立方米,技术可采储量为127.5亿立方米,具有较好的商业
历史习题是历史教科书的重要组成部分,在历史教学过程中发挥着举足轻重的作用,它既是巩固知识、反馈教学效果的重要途径,也是培养学生的责任感和历史素养的重要方法。在新课程改革背景下,开展对历史教科书中习题的研究,对中学历史教科书的编写设计的改革具有现实指导意义。随着教育改革的不断深化,关于历史习题的研究不断增多,但是,这些已有研究是主要集中在广义上的习题研究,而关于教科书中的习题研究的论述很少,面对新课
车辆再识别旨在识别出非重叠视图下不同摄像头拍摄的目标车辆,当车辆的车牌信息无法取得或者是不可靠时,车辆再识别技术对于道路监控场景下的车辆识别就显得尤为重要。在车辆再识别领域中,摄像机的视角变化会对算法模型的性能造成很大的影响。一方面,同一目标车辆的图片会由于拍摄视角的变化而呈现出极大的视觉外观差异,即“类内差异大”;另一方面,相同的车辆属性(车型、颜色等)但身份标识不同的车辆图片可能在同一视角下表
背景自身免疫性甲状腺疾病是最常见的一组器官特异性自身免疫性疾病,其主要是因甲状腺自身抗体产生导致的甲状腺功能损害,主要包括Graves病、桥本甲状腺炎。全球流行病学显示
二维材料中石墨烯的独特性能,使得它在光电领域、生物传感及生物医学等方面大放异彩,在世界上受到热烈的关注与追逐。然而石墨烯也有自身的缺陷,例如零带隙的能带结构,这让石墨烯在各个基础领域中遭到了巨大的冲击与挑战。近几年,科研人员在对二维材料的积极探索中,制备出了很多的新型的2D-TMDs,并深入研究了其性质和应用。二维材料有半导体性、超导性、金属性、磁性、绝缘性、热电性等有趣的物理性质。由于2D-TM
本文使用北京大兴气象站2013-2017年的探空资料,结合MONORTM辐射传输模式亮温模拟技术对南郊气象台的一台TP/WVP-3000型地基微波辐射计数据的亮温进行综合质量控制工作并分析
铁路运输是关乎国计民生的支柱产业,在其发展过程中,安全始终是第一要素。在保障安全的基础上,如何提高效率成为我国发展铁路事业的重心。其中,列车运行控制系统保障列车运行的安全,列车追踪间隔时间影响列车运行的效率。因此,根据列车运行控制系统的功能原理,建立列车运动仿真模型;设计优化算法,缩短列车追踪间隔时间,并进行仿真验证,对铁路事业的研究和发展具有指导意义。在云计算平台上进行仿真,提高了仿真效率,为后
一个人从出生开始,便陆续生成各种各样的个人信息,比如姓名、性别、出生年月、体重、父母信息等等,有些个人信息会随着时间的推移发生改变,比如身高、学历、婚姻状况、兴趣爱好等等。个人信息,是能够区别此人与彼人的载体,也是与他人、与社会交往的重要链接纽带。在信息时代尚未到来之前,个人信息的概念较为模糊,个人信息的价值也未被发现和挖掘。最初收集信息主要靠填写纸质表单,且主要是由政府单位来收集。由于当时技术局
教师用书是教师进行备课活动的主要教学参考用书,在教学实践中发挥着一定的积极作用。人教版和岳麓版教科书是使用范围较广的两套教科书,以“甲午中日战争”为例对它们进行比较研究具有意义。甲午中日战争是近代中国史上一次非常重要的战争,也是普通高中历史课程标准所要求的重要学习内容之一。甲午战后,中国的近代化学习之路发生转变,由直接学习西方转变为先学习日本再间接学习西方,民族心态也随之发生了极大的转变。运用历史
超分子配位化合物是一类与经典金属有机框架(MOFs)结构相似的离散型化合物。在过去的几十年里,各种不同形状和尺寸的二维(2D)及三维(3D)超分子配位化合物相继被报道。含半夹心结构