国家自然科学基金“八五”重大项目——日地系统能量传输过程的研究

按照国家自然科学基金立项程序,1992年11月7日,“八五”重大项目——日地系统能量传输过程的研究正式通过专家评审论证。 日地能量传输研究是90年代国际上日地空间物理学中最重要、最活跃的前沿课题。随着人类活     

国家自然科学基金“八五”重大项目——日地系统能量传输过程的研究

<正> 按照国家自然科学基金立项程序,1992年11月7日,“八五”重大项目--日地系统能量传输过程的研究正式通过专家评审论证。 日地能量传输研究是90年代国际上日地空间物理学中最重要、最活跃的前沿课题。随着人类活     

磁层系统的能量输入、输出与日地耦合

用１９７８年和１９８２年３６个磁暴期间的太阳风、行星际磁场（ＩＭＦ）和地磁资料,分析和检验已有的两类太阳风－磁层能量耦合函数．结果表明：Ａｋａｓｏｆｕ提出的耦合函数ε能大致地预报亚暴和磁暴的发生。ε开始起重要作用时即出现亚暴;电离层能耗达到饱和值是发生磁暴的标志。ε与磁层体系能耗之间有接近于对数量的线性关系．用１９７８－１９８６年的资料,分析环电流和极光区电离层能耗在１２１个太阳自转周内的分布表明,日面上可能存在相对持久的活动区域     

行星际磁场北向时太阳风－磁层的能量耦合

利用量纲分析法研究太阳风磁层的能量耦合问题。得到了在考虑磁层对太阳风的粘滞作用情况下，行星际磁场北向时的太阳风－磁层能量耦合函数，并首次在耦合函数中引入太阳风温度变量，在此基础上得到了一般情况下的太阳风－磁层耦合函数．     

行星际磁场北向时太阳风－磁层的能量耦合

利用量纲分析法研究太阳风磁层的能量耦合问题。得到了在考虑磁层对太阳风的粘滞作用情况下,行星际磁场北向时的太阳风－磁层能量耦合函数,并首次在耦合函数中引入太阳风温度变量,在此基础上得到了一般情况下的太阳风－磁层耦合函数．     

磁层系统的能量输入、输出与日地耦合

用１９７８年和１９８２年３６个磁暴期间的太阳风、行星际磁场（ＩＭＦ）和地磁资料，分析和检验已有的两类太阳风－磁层能量耦合函数．结果表明：Ａｋａｓｏｆｕ提出的耦合函数ε能大致地预报亚暴和磁暴的发生。ε开始起重要作用时即出现亚暴；电离层能耗达到饱和值是发生磁暴的标志。ε与磁层体系能耗之间有接近于对数量的线性关系．用１９７８－１９８６年的资料，分析环电流和极光区电离层能耗在１２１个太阳自转周内的分布表明，日面上可能存在相对持久的活动区域     

行星际磁场北向时太阳风－磁层的能量耦合

利用量纲分析法研究太阳风磁层的能量耦合问题。得到了在考虑磁层对太阳风的粘滞作用情况下，行星际磁场北向时的太阳风－磁层能量耦合函数，并首次在耦合函数中引入太阳风温度变量，在此基础上得到了一般情况下的太阳风－磁层耦合函数．     

太阳风能量向赤道电离层的传输

从太阳风和地磁参数综合分析出发,将研究太阳风能量输运的范围扩展到了赤道电离层区．同时也对Ａｋａｓｏｆｕ的能量耦合函数作了检验．传输到中低纬电离层的太阳风能量约为极光区焦耳加热能耗的１／１０．能量耦合的赤道电集流效应（包括电动耦合和动力耦合两部分）是十分明显的．     

磁暴期间太阳风-磁层-电离层间的耦合过程

本文用行星际和地面磁场以及电离层资料,讨论了三次磁暴期间高、中纬电离层电场对太阳风和磁层内变化的响应。 分析表明,当IMF的Bx分量由北向转为南向时,太阳风驱动的磁层对流变化能直接反映出高纬电离层电位的变化。但持续南向的Bx再次增强时,太阳风输入的主要能量耗损于内磁层过程;电离层的响应表现为一个弛豫过程。当Bx由南转北时,环电流的消失对电离层的作用同样有弛豫的特点。此时,驱动电位已撤消,环电流是维持电离层电位的唯一外源。 本文用电路类比及简单模式法结论对上述几种实测情况进行了讨论。     

日地系统研究的现状和趋势

日地系统研究的发展趋势是将日地系统各圈层作为一个整体来开展三维的定量研究,发展各国之间和各学科之间科学家的广泛合作,加强空间探测和地面综合监测网的建设,密切观测分析、理论研究、数值模拟和环境预报之间的联系,直接为生存和生产服务．     

日地系统研究的现状和趋势

日地系统研究的发展趋势是将日地系统各圈层作为一个整体来开展三维的定量研究，发展各国之间和各学科之间科学家的广泛合作，加强空间探测和地面综合监测网的建设，密切观测分析、理论研究、数值模拟和环境预报之间的联系，直接为生存和生产服务．     

行星际空间系统的低维迹象

利用１９７５年７月至１９７６年７月、１９８５年和１９８７年由行星际闪烁（ＩＰＳ）测量得到的太阳风速度资料,应用非线性动力学技术重构了这些时间序列在相空间的吸引子,求得吸引子的分维数３＜Ｄ＜４,最大Ｌｖａｐｕｎｏｖ指数总为正值．这些结果初步表明,行星际空间可能是一个低维的混沌系统．     

行星际空间系统的低维迹象

利用１９７５年７月至１９７６年７月、１９８５年和１９８７年由行星际闪烁（ＩＰＳ）测量得到的太阳风速度资料，应用非线性动力学技术重构了这些时间序列在相空间的吸引子，求得吸引子的分维数３＜Ｄ＜４，最大Ｌｖａｐｕｎｏｖ指数总为正值．这些结果初步表明，行星际空间可能是一个低维的混沌系统．     

磁场偶极化过程中磁尾的电离层离子加速:Ⅰ离子分布函数的演化

采用动力学方程,对亚暴期间磁尾磁场向偶极形弛豫过程中离子分布函数的演化进行了模拟研究,主要结果为：（１）初始时刻分布函数为相对于速度呈指数下降的离子束,在随时间变化过程中,逐渐变为相对于速度（包括平行和垂直速度）的单峰结构,且单峰在速度空间的位置随时间的变化而向高速方向移动;（２）在速度空间中平行于磁场方向上单峰向高速方向移动得较慢,在垂直方向上移动得较快;（３）轻离子分布函数峰值的位置较重离子随时间的变化向高速方向移动较快。（４）初始能量较高时,离子分布函数的单峰位置向高速方向移动较快。（５）离子团在磁场偶极化过程中表现为一束地向流．本文还对上行离子受感应电场的加速进行了讨论．