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[期刊论文] 杜沛珩 张效信 何飞 蒋勇
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EI CSTPCD 北大核心 SCI
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摘要:本文利用IMAGE卫星EUV相机观测的等离子体层图像,并采用最小L算法反演磁赤道面等离子体层顶位置.文中选取了2000 2002年间的3579幅等离子体层图像,并反演得到了时间问隔为1h的等离子体层顶位置数据库,包含48899个等离子体层顶位置数据.利用该数据库统计研究了等离子体层顶位形随地磁活动的变化特性.统计发现等离子体层顶高度依赖地磁活动,与地磁指数Kp、Dst和AE均呈负相关,且等离子体层顶随地磁指数的变化趋势具有显著的MLT分布特性;亚暴活动对等离子体层顶演化的贡献在不同地磁活动期间有所不同,磁暴期间亚暴活动的贡献小,而地磁平静期亚暴的贡献大.本文研究工作为后续建立等离子体层顶模型和了解等离子体层顶的动态结构提供了重要研究基础....
[硕士论文] 杜沛珩
空间天气学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:地球等离子体层位于内磁层中,是连接电离层和磁层的重要区域。在内磁层中环电流、辐射带、电离层上层相互作用,共同影响着等离子体层的结构变化,因而研究等离子体层的结构变化具有重要的科学意义。
  等离子体层He+30.4nm辐射机制简单,辐射强度强。利用IMAGE卫星EUV成像仪首次获得了等离子体层全局图像,并发现了等离子体层的特殊结构,如等离子体层肩、等离子体层尾、等离子体层顶等。这些特殊结构会随着地磁活动和上游太阳风参数发生变化,因而研究等离子体层与地磁活动和上游太阳风的关系是本文研究的重点。
  利用IMAGE卫星EUV成像仪获得的等离子体层全局图像,并采用最小L算法(L为等离子体层顶位置)反演磁赤道面等离子体层顶位置。选取了2000~2002年间的3579幅等离子体层图像并反演得到了间隔为1h的等离子体层顶位置数据库,包含48899个等离子体层顶位置数据。利用该数据库统计研究了等离子体层顶位形随地磁活动的变化特性。统计发现等离子体层顶与地磁指数Kp、Dst和AE均呈负相关,且等离子体层顶随地磁指数的变化趋势随磁地方时(MLT)有明显的变化;亚暴活动对等离子体层顶演化的贡献在不同地磁活动期间有所不同,磁暴期间亚暴活动的贡献小,而地磁平静期亚暴的贡献大。
  利用ACE卫星获得的上游太阳风数据,采用Shepherd提出的方法计算上游太阳风的传输时间。在消除时间延迟的影响后与IMAGE-EUV数据资料进行匹配,建立等离子体层顶与上游太阳风参数的数据库。发现太阳风各项参数与等离子体层顶位形具有很强的相关性,太阳风速度(Vsw)和行星际磁场南向分量(Bz)与太阳风-磁层耦合和内磁层动力学有着在重要的关系,太阳风数密度(Nsw)和等离子体层顶之间的关系会随磁地方时(MLT)的变化而变化。
  分析Vsw、Bz、和Nsw与等离子体层顶位形变化我们发现,等离子体层顶的位置与太阳风速度呈负相关,说明等离子体层顶会随着太阳风速度的增加而减小;拟合等离子体层顶与Bz发现,Bz的数值越小,等离子体层顶的位置离地球越近。行星际磁场南向分量与地球等离子体层顶呈正相关,太阳风参数与等离子体层顶的拟合线斜率随MLT呈单峰变化;太阳风参数NSW与等离子体层顶的拟合线斜率变化随MLT呈多峰结构。因此在建立等离子体层顶和上游太阳风参数关系的模型时,必须考虑MLT的影响。
  本文研究工作为后续建立等离子体层顶模型和了解等离子体层顶的动态结构提供了重要基础,并为等离子体层空间天气预报提供了重要依据。
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