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摘要:采用传播角高斯分布,考虑了n为0到±5阶的共振贡献,分析了传播角θ(X=tanθ对L=4.5处向阳侧和背阳侧合声波驱动两种典型能量0.1和1.0 MeV电子扩散系数的影响.在投掷角αe>10°,对于0.1和1.0 MeV电子在向阳侧与背阳侧,5阶(-2,-1,0,1,2阶)扩散系数均随峰值增大而减小,这样导致总扩散系数随峰值增大而减小.当投掷角αe<10°时,对于向阳侧1.0 MeV以及向阳侧和背阳侧0.1 MeV电子,正阶扩散系数均小于同阶负阶扩散系数,-2,1,2阶扩散系数很小,而占主导地位的-1阶扩散系数随峰值增大而不变,导致总扩散系数基本保持不变.但对于背阳侧1.0 MeV电子,-2,1,2阶扩散系数贡献大于-1阶贡献,且随峰值增大而增大,导致总扩散系数随峰值增大而增大.结果表明波的传播角对合声波与外辐射带电子回旋共振的定量分析起着重要作用....
摘要:本文研究了2005年8月24日强磁暴(事件A,Dst<-200 nT,AE指数平均值为436 nT)与2006年10月28日弱磁暴(事件B,Dst>-50 nT,AE指数平均值为320 nT)期间同步轨道高能电子通量的演化过程.LANL和GOES-12卫星观测数据表明:恢复相期间,事件A和事件B中高能电子通量均上升约10倍;随着亚暴持续的发生,Cluster C4卫星均观测到同步轨道存在强烈的哨声波合声模(波强达到10-5 nT2/Hz),波幅主要依赖于亚暴AE指数,与Dst指数关联较弱.采用高斯波谱拟合,求解了控制波粒相互作用的Fokker-Planck扩散方程.模拟结果表明:两例事件中的合声模能有效加速1 MeV左右的高能电子,且在高投掷角区域加速作用更加明显;加速时间尺度和幅度与观测数据基本吻合.本文研究为合声模加速辐射带高能电子过程提供了新的观测支持....
[硕士论文] 丁园慧
凝聚态物理 长沙理工大学 2014(学位年度)
摘要:辐射带自1959年被发现以来就受到广泛关注,它是地球磁层中重要区域之一。在部分磁暴期间,外辐射带高能电子的通量在主相快速下降,在恢复相逐步增强;在亚暴期间,等离子体快速注入内磁层,引起高能电子通量变化。由于高能电子通量的增长会导致人造卫星的损坏,危害航天员的身体健康,甚至会改变大气臭氧层的化学成分,所以研究和预测外辐射带高能粒子的演化具有重要意义。
  嘶声、合声波可以与高能电子发生回旋共振作用,促使电子加速,这种加速过程取决于Fokker-Planck动力学扩散方程,此方程的解与扩散系数密切相关。本文采用传播角高斯分布,考虑了n为0到±5阶的共振贡献,模拟了L=4.5处合声波和嘶声波驱动1、2、3、4MeV电子扩散系数随传播角的变化趋势。在投掷角αe<10°,波传播角峰值XM(XM=tanθM)增大时,向阳侧2MeV及以上的扩散系数微增,嘶声波和背阳侧1MeV及以上的扩散系数也略有增大;投掷角变大,传播角对扩散系数的影响增强;当投掷角αe>20°时,随着峰值每增大2.5,嘶声、合声波的扩散系数陡减,其中嘶声波与向阳侧扩散系数减小幅度逐渐变小,背阳侧扩散系数减小幅度是先变大后变小;扩散系数与能量成反比,嘶声波扩散系数随传播角的变化幅度也与能量成反比,相反,合声波传播角对扩散系数的影响与能量成正比。在此基础上,我们还分析了L=6处传播角对1MeV、2MeV扩散系数的影响,结果表明传播角对合声波、嘶声波扩散系数的影响在L=6和4.5处是相同的。
  
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