亚暴期间场向电流观测研究

论文摘要

磁暴和亚暴是磁层动力学的基本过程,都是地球空间能量输入,耦合和耗散的过程。磁层与电离层的耦合是磁层磁暴和亚暴期间重要的物理过程,对其深入分析和研究具有重要的理论意义,并对空间天气预测有研究价值。磁场中电流体系是磁层内能量物质输运的基础结构,深入分析电流体系构架对于揭示磁层亚暴机制有重要意义。论文分为三大部分,第一部分包括前两章,第一章简要介绍亚暴现象及其物理过程和电流体系,第二章对所涉及的卫星计划进行说明,并介绍了多点卫星探测方法;第二部分探讨了磁层中电流体系和等离子体成份随亚暴的变化;第三部分对磁尾等离子体片中离子组成进行了探索。本项研究利用多卫星探测计划,MMS卫星计划和Swarm卫星计划的高质量探测数据分析研究了磁层电流体系以及近磁尾等离子体各个成份及其分布特性。发现场向电流在赤道面附近和高纬极光区具有显著的耦合关系,观测分析发现了,Ⅱ区场向电流与环电流的衔接特征。另外,我们发现在内磁层中出现等离子体密度低的区域,存在空洞区域,对完善磁层结构有重要意义。最后,我们对磁尾等离子体片成份进行观测,得出磁尾等离子体片中,受亚暴影响粒子能量变高但没有堆积现象。本研究的分析结果,对于认识磁暴和亚暴的能量转换机制,磁层电流体系的结构以及磁层中等离子体物质的输运过程有重要价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
•   1.1 课题背景及研究的目的和意义
•   1.2 地球磁层结构
•   1.3 大尺度电流系统
•     1.3.1 环电流
•     1.3.2 场向电流
•   1.4 亚暴
•     1.4.1 亚暴过程
•     1.4.2 亚暴指数
•     1.4.3 亚暴电流楔
•   1.5 本文的主要研究内容
• 第2章 卫星计划及数据分析方法
•   2.1 引言
•   2.2 MMS卫星计划
•     2.2.1 基本运行情况
•     2.2.2 科学目标及有效载荷
•   2.3 Swarm卫星计划
•     2.3.1 基本运行情况
•     2.3.2 科学目标及有效载荷
•   2.4 多点卫星数据分析方法
•   2.5 坐标系及数据来源
•   2.6 本章小结
• 第3章 亚暴期间场向电流观测研究
•   3.1 环电流区域观测
•     3.1.1 事件一
•     3.1.2 事件二
•   3.2 环电流以外区域观测
•     3.2.1 事件选取
•     3.2.2 联合观测
•   3.3 本章小结
• 第4章 亚暴期间等离子体片中离子成分分布观测
•   4.1 研究现状及背景
•   4.2 观测分析
•   4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 高莱

导师: 沈超

关键词: 亚暴,电流系统,等离子体,分布特性,多点探测

来源: 哈尔滨工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地球物理学

单位: 哈尔滨工业大学

分类号: P353

DOI: 10.27061/d.cnki.ghgdu.2019.003816

总页数: 56

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