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南大西洋地磁异常区的辐射环境与低轨卫星粒子辐射通量计算 总被引:5,自引:0,他引:5
利用国际地磁参考场模型IGRF90,分析了南大西洋异常(SAA)区磁场变化的特征,计算了低轨卫星轨道积分粒子辐射通量及其随年代的变化。结果表明,在SAA上空,同一高度上的磁场随时间的推移而减弱,粒子辐射通量随时间的推移而增加.对不同高度的卫星,轨道积分粒子辐射通量随年代的变化相差很大,低轨(<1000km)卫星的变化明显,而>1000km时变化很小.粒子辐射通量随时间变化的主要原因是SAA区的磁壳结构畸变和“移动”,因此,计算不同年代的轨道粒子辐射通量,应使用同年代的磁场模型。近期卫星测量结果表明,这一论断与观测相符。本文提供的计算轨道积分粒子通量方法,结果的可靠性较高,对卫星的合理设计,载人飞船的辐射防护以及卫星的正常运行都有重要参考价值。 相似文献
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本文从哈密顿原理出发,讨论磁尾中性片中粒子受晨昏起伏电场的影响问题,并把它归结于讨论标准映射的性质.中性片本身是非线性系统,外加起伏场会导致其进入混沌状态.本文计算了进入该状态的临界电场E_c以及不同E下的粒子轨迹.计算表明,观测到的晨昏电场可以使离子进入混沌状态,但远小于电子的临界场值.这样离子运动是随机的,电子运动是规则的.仅对离子的随机加热可能是导致中性片中离子温度高于电子温度的原因. 相似文献
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本文用二维MHD数值模拟研究了地球磁层顶同时存在速度剪切和磁场剪切时Kelvin-Helmholtz不稳定性(K-H)和撕裂模不稳定性(TM)的耦合过程。在雷诺数和磁雷诺数确定时,Alfvèn马赫数值(MA)对耦合特性起决定性作用。在本文选取的参数条件下,若MA<0.4,自发TM占主导地位;当0.4≤MA<1.4时,TM受到K-H明显调制;如果MA≥1.4,K-H引起的涡旋运动起控制作用,导致一种新的不稳定性产生。该不稳定性称作涡旋撕裂模不稳定性。其饱和后长时间渐近状态由一个大尺度的流体涡旋和同心磁岛组成。在地球磁层顶通量传输事件(FTEs)中它可能起着重要作用。 相似文献
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本文根据Cluster卫星上的粒子成像质谱仪(RAPID)探测器在穿越地球等离子体片过程中的观测数据,统计研究了等离子体片中能量离子能量密度的空间分布(氢离子能量范围从40keV到1500keV,氦离子和氧离子从10keV到1500keV),并且给出了离子能量密度在不同地磁活动时期随GSE Z向分布的剖面.研究表明能量离子的能量密度以及能量密度的梯度与地磁活动指数Kp之间存在近似线性的关系.观测结果表明形成这种分布变化的主要原因是在地磁活动期间在电流片附近离子能量密度的增加,特别是其中的重离子成分增加更为显著.本文通过一个简化的电流片模型的数值计算,定性地研究了形成能量离子空间分布的机理.计算表明重离子在电流片中可以获得更多的能量,电流片加速可能是形成能量密度分布变化的一种可能的机制. 相似文献
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在磁静和亚暴期间,TC 1卫星在近地磁尾,包括晨昏两侧和夜侧的尾瓣、等离子体片边界层和等离子体片区域都观测到大量来自电离层的尾向流事件.尾向流在赤道面附近最强,在夜侧较晨昏两侧强;尾向流有从晨昏两侧向夜侧运动的趋势;尾向流随距地球距离增加而逐渐增强.与来自中磁尾的地向流相比,近地磁尾近赤道区域来自电离层的尾向流具有低温高密特性.2004年7月1日至2004年10月31日期间TC 1卫星在近地磁尾(7RE~13RE之间,RE为地球半径)观测到持续时间超过3 min的尾向流共516起.对这516起尾向流的统计研究结果显示:(1)尾向流在从等离子体片边界层向等离子体片的运动过程中流速会逐渐减弱、密度逐渐增高,温度有逐渐下降的趋势;(2)对尾向流平行温度和垂直温度的分析显示不同等离子体区域的尾向流都有较明显的各向异性;(3)在从等离子体片边界层向等离子体片的运动过程中,尾向流逐渐趋向各向同性. 相似文献
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本文概述了彗星等离子体和太阳风相互作用的一些主要问题和磁流体动力学模式,综述了1985-1986年国际上对G/Z(Giacobini-Zinner)和哈雷(Halley)彗星空间直接观测的初步成果。 相似文献
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本文用无碰撞等离子体的CGL近似,讨论了地球磁层顶的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性问题。同可压缩MHD近似一样,CGL等离子体也存在下、上两个临界速度vc和vu。不稳定性仅当vc<0 cosα<u时才能激发,v0为磁鞘等离子体流速,α为v0和切向波矢kt间的夹角。在向阳面低纬区,时间增长率ε和空间增长率κ与可压缩MHD的相应值相近。当v0 cosα≥vu时,不稳定表面波转化为稳定的体波。各向异性对K-H不稳定性有显著影响。在近日点低纬处,若磁鞘各向异性参数S2接近水龙带不稳定性的阈值,很小的v0便能激发不稳定表面波。S2低于极小值S2min时,不稳定性不可能产生。所谓Overstability现象是不存在的。 相似文献
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本文得出了高β等离子体中在速度梯度、密度梯度、磁场梯度和温度梯度联合作用下的一种新的不稳定模:漂移动力学磁声-Alfvèn模,导出了线性色散关系,研究了模的特性并讨论了高β和各种梯度项对该模的影响,估算了垂直扩散系数。计算表明,在地球磁层顶边界区中漂移动力学磁声-Alfvèn模总是不稳定的。随着β增加,增长率起初增大,而后减小,这是此模的一个显著特性;速度梯度是驱动此模的重要自由能源;当扰动磁场为1nT时,垂直扩散系数可达~109m2/s。从而说明漂移动力学磁声-Alfvèn模不稳定性产生的反常输运,有可能维持准定常的磁层对流,并且在边界层的形成中起重要作用。 相似文献