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太阳活动低年太阳风的空间结构

一、引言 当前行星际空间三维结构的研究集中于太阳风速及其与行星际磁场的关联.认为太阳风速随离行星际电流片的角距离而增加的观点已被广泛接受[l.2,.文【3J选择了1 97斗年这个太阳风和日冕呈现异常简单构型的时期,尝试将太阳风速随离行星际电流片角距离的变化关系定量化,文中用一个对太阳赤道倾角为30“的平电流片来解释黄道面中观测到的具有27天重现周期的太阳风二高速流二扇形构型,其中风速。随相对这个电流片的角距离—为简明起见,以后称为太阳磁纬度—又的变化为 。~400+1000绒n,又.(公里/秒)1几}成400 本文是对上述工作的推广,时期选的是1976年,那时正是太阳活动极小年,因而太阳风受太阳上的时间变化现象影响最小.文【4]已应用1976年早期的日冕和行星际观测考察了这样一种设想【2.5.6,”,即围绕太阳的、在太阳赤道附近的亮冕带(即外冕中的冕旎带)对应着磁中性片或电流片。我们发现,根据美国高山天文台(HAo)Maun。L...  (本文共6页) 阅读全文>>

《天文学进展》1984年03期
天文学进展

太阳电流片的射电天文研究

一、引言 许多天体物理学家认为电流片或称中性电流片是出现于太阳大气、行星际空间和地球及其它天体磁层中的磁中性区结构。多年来,在太阳物理学中,电流片已成为阐明太阳耀斑产生和发展过程的重要磁场位形“,。因此,探测中性电流片的存在并研究其天体物理特性,就具有极其广泛的理论和实际意义。 从目前的情况看来,射电天文方法在对电流片的探测和研究中已愈来愈显示出它的有效作用;为此,本文拟就这方面的新近进展作出初步的综合介绍和评述。 早在七十年代初,就开始了对太阳高层大气和行星际空间的大尺度电流片的一些直接和伺接探测,例如对地球磁尾和行星际空间太阳总体磁场的扇形边界面等的探测。Rusin和Ry·加nsky曾经利用日食机会观测到日冕中的大尺度磁中性片〔2,。但是,由于观测手段的限制,例如测量日冕磁场的困难,射电观测的低分辨率等原因,一直没有探测到位于低层日冕活动区上方的小尺度电流片。 耀斑预报是太阳物理和日地物理研究中的一个重要课题。耀斑前电流片的...  (本文共11页) 阅读全文>>

《空间科学学报》1960年30期
空间科学学报

电流片的形成

电流片的形成李醒(中国科学技术大学地球与空间科学系,合肥230026)摘要采用二维三分量的耗散磁流体力学模型,对由于光球层的剪切运动引起的四极磁场内电流片的形成过程进行数值模拟.结果表明,磁分隔线在磁场的演化过程中起关键作用.电流主要在分隔面和根部剪切梯度较大的磁环中形成,其中在分隔线上最强.磁分隔线可以被拉长,形成强电流片,随着速度剪切位置的不同,电流片的形成模式也不同,既可以形成与光球层垂直的电流片,也可以形成平行的电流片.关键词电流片,剪切一、引言对双极场的剪切储能过程的研究表明l‘一‘l,活动区光球层的剪切运动将不断增加日冕大气的磁自由能;在一天至数天内,所储存的能量可与一次耀斑爆发释放的能量相当.但是实际耀斑活动区磁场往往有复杂的多极位形.多极场内不同磁区的拓扑分界面——磁分隔面在磁场的演化过程中会起到重要作用,在存在速度剪切和理想MHD近似的情况下,磁分隔面上会形成强电流l’一q,并以电流片的形式存在和发展.在存在磁...  (本文共9页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

多电流等离子体中的磁岛链不稳定性

磁重联是指磁力线拓扑结构的重新排列,是等离子体中的一个重要自组织过程。在磁重联过程中,通过加速或加热等离子体,系统可以将自身储存的磁能转化为等离子体的动能。地球磁层、太阳耀斑的演化过程都伴随有磁重联现象,并且这一现象被认为会发生于繁星的形成过程中。发生于太阳系中的一些有关磁重联事件的典型时间尺度证明了快速重联的存在。近年来,在磁重联理论中的重要进展为快速磁重联的发生机制提供了更加具有说服力的解释。其中之一就是磁岛链不稳定性的解释。当等离子体伦德奎斯特数(S)超过临界值时,这一超级阿尔芬不稳定性将发生在被拉长的电流片上。由于磁岛链的形成、发展、聚集、以及喷射,使得大尺寸的电流片最终被分解,这一现象被认为是形成快速磁重联的一种可能机制。在过去的20年,大量的磁岛链从空间、天体物理到磁约束实验室等离子体中被观察到,并且有关磁岛链的许多特性可以直接被数值模拟结果所证实。然而,以前许多有关磁岛链的数值模拟工作中更多的关注于对重联的研究,因...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)

行星际扰动和电流片相互作用的数值模拟研究

日冕区的冕流结构或日球电流片是行星际空间中很特殊的结构,CME的爆发与日冕区的冕流结构密切相关。CME引起的行星际激波在行星际空间的传播都要受到日球电流片的重要影响。磁重联是发生在电流片内的重要物理过程,是磁场能量转化和释放的一种重要方式。论文主要从两个方面研究了太阳风扰动和电流片的相互作用:其一,对爆发在两冕流结构间的CME的传播特点进行了MHD数值模拟研究;其二,对磁重联过程中的Hall效应进行了数值模拟研究和理论分析,从扰动和电流片相互作用的角度初步探讨了Hall效应的一些特征。一方面,本文对爆发在两冕流结构之间开放磁场的CME进行了数值模拟,研究了扰动和电流片之间的相互作用。SMM飞船在太阳峰年曾经观测到了爆发在两冕流结构之间开放磁场中的CME独特的传播特征以及相应的冕流结构的畸变和偏转。本论文采用了2.5维MHD方程,用数值模拟方法研究了CME和冕流结构之间复杂的相互作用。模拟结果不但展现了SMM飞船的观测结果,而且还...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)

日地扰动事件的统计分析及相关预报方法的综合研究

太阳瞬变爆发活动,如太阳耀斑、射电爆发、日冕物质抛射等,是造成行星际扰动及相应非重现性地磁扰动的主要原因,具有强烈的地球物理效应,是空间天气学研究的重要内容。本文以观测资料的统计分析为主,在积累大量样本事件的基础上,进行太阳爆发活动、行星际扰动和相应地磁扰动的相关性分析及相关预报方法的研究,对影响太阳暴及其产生的行星际太阳风暴能否到达地球、何时到达地球及其引起地磁暴强度的因素进行了综合研究。搜集了1997.2-2002.8期间347个伴随有II型射电暴发生的太阳耀斑事件,研究了太阳爆发活动的观测特征及大尺度日球电流片位形对相应激波能否到达地球的影响。统计结果表明:(1)到达地球的行星际激波最可能起源于日面上东经10度到西经30度之间区域;(2)行星际激波的地磁效应关于源区位置分布存在东西不对称性,大的地磁暴事件多由起源于日面中心附近和西半球的事件触发,同时发现大扰动事件的地磁效应具有更显著的东西不对称性,最容易触发大磁暴的扰动源...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>