用三维运动学模式研究太阳暗条消失与行星际扰动

本文用19个行星际扰动事件为样本,采用三维运动学模式研究暗条消失事件（简称FD事件）与行星际瞬变扰动间的关系．太阳上的扰动源取行星际扰动前2-5d以内的所有FD事件,用势场模式计算得到的源表面磁场为背景,模拟每个扰动在行星际中的传播及其相互作用过程,观察扰动到达地球的时间和扰动大小．从模拟的结果来看,FD事件与行星际扰动事件有较好的对应关系,说明FD事件是行星际瞬变事件的一类重要的太阳源．19个事件中有2个没有对应的FD事件,5个模拟结果与观测结果相差较大,其余12个模拟结果与实际观测符合很好．这与过去这方面的工作有所不同,我们具体模拟了每个扰动事件的传播过程,同时考虑了扰动间的相互作用,包括扰动与共转流之间的相互作用,为太阳-行星际-地磁链天气过程的预报奠定了基础．     

太阳宇宙线的行星际扰动

研究了太阳宇宙线在日冕区的横向传播特性,提出了具有扩散和逃逸过程的日冕分布粒子源,求出了含有该粒子源的行星际传输有源方程的解,并利用IMP-8,Helios-1和Helios-2观测到的同一事件不同空间位置的耀斑粒子资料对模型作了检验．并研究了同一质子事件在1AU处不同时间的粒子强度随经度的分布     

太阳宇宙线的行星际扰动

研究了太阳宇宙线在日冕区的横向传播特性,提出了具有扩散和逃逸过程的日冕分布粒子源,求出了含有该粒子源的行星际传输有源方程的解,并利用IMP-8,Helios-1和Helios-2观测到的同一事件不同空间位置的耀斑粒子资料对模型作了检验．并研究了同一质子事件在1AU处不同时间的粒子强度随经度的分布     

1997年1月事件行星际扰动在三维背景太阳风中传播的数值模拟

利用一个三维的MHD模式,从数值预报的角度出发,以1997年1月事件的有关太阳观测为依据,构造比较符合物理实际的边值条件,通过三维数值模拟得到了稳定的比较接近真实的太阳风背景场.结果显示此次事件太阳风背景场的磁场关于赤道面不对称,有较明显的倾斜和扭曲,同时磁场较弱;等离子体各参量相对于事件的太阳源为东西和南北不对称结构.本文数值模拟了磁场南北分量Bθ的不同取法对背景场的影响,结果表明在源表面磁场有明显倾斜的情况下,内边界处磁场南北分量不宜假设为零.在此基础上,初步数值研究了行星际扰动在三维背景场中的传播过程,并与WIND卫星的观测进行了对比.     

1997年1月事件行星际扰动在三维背景太阳风中传播的数值模拟

利用一个三维的MHD模式,从数值预报的角度出发,以1997年1月事件的有关太阳观测为依据,构造比较符合物理实际的边值条件,通过三维数值模拟得到了稳定的比较接近真实的太阳风背景场.结果显示此次事件太阳风背景场的磁场关于赤道面不对称,有较明显的倾斜和扭曲,同时磁场较弱;等离子体各参量相对于事件的太阳源为东西和南北不对称结构.本文数值模拟了磁场南北分量Bθ的不同取法对背景场的影响,结果表明在源表面磁场有明显倾斜的情况下,内边界处磁场南北分量不宜假设为零.在此基础上,初步数值研究了行星际扰动在三维背景场中的传播过程,并与WIND卫星的观测进行了对比.     

暗条爆发与日冕物质抛射

本文对太阳活动区ＡＲ６８９１ 中两个暗条爆发的磁场环境、及爆发所引起的日地物理效应进行了比较和分析结果表明, 出现在靠近大尺度单极区的活动区暗条爆发, 可能导致较强烈的日冕物质抛射     

磁暴的时间特性及其与行星际南向磁场的关系研究

随着空间科学的发展和人类空间活动的增加,人们对于了解空间天气情况的需求越来越迫切。各发达国家都开展了对空间天气的预报,其中地磁扰动或磁暴预报是空间天气预报的主要内容之一。了解磁暴（尤其是强磁暴）的时间分布特性,是中长期空间天气预报中的重要一环。尽管磁暴是一种全球性地磁扰动,但是磁暴期间地表观测到的地磁扰动不完全一致,具有地区性差异。随着科学技术的不断发展,技术系统对区域性磁扰的依赖性将越来越强。     

大气-水耦合模式下三维太湖湖流场研究

利用太湖区域的大气边界层三维数值模式和三维水动力学数值模式,采用气-水耦合方法,对太湖的风生流特征进行了深入研究。结果表明,太湖区域大气边界层风场具有明显的时空变化特征,与均匀定常风作用下的太湖流场相比,大气-水耦合模式下太湖流场变化较大,形成稳定湖流场所需的时间也较长。三维模式计算出的流速值明显比二维模式大(表层约大一倍,整层平均约大50％),且与实际观测值符合较好。故即使对于像太湖这样的浅水湖泊,三维水动力学模式的应用仍然是很必要的。模拟结果中还发现湖流的上下流矢有时出现非常大的切变,甚至达到了180°。由于浅水湖中仍存在两个边界层(水-气和水-土),故浅水湖中存在流矢的巨大切变是可能的。     

南向行星际磁场事件与磁暴关系的研究

利用172-182年IMP-8飞船的太阳风观测资料和相应地磁活动性指数Dst和AE,研究了43个南向行星际磁场事件期间太阳风和磁层的耦合问题. 与这43个事件对应的地磁暴是中等的和强的磁暴(Dst＜-50nT). 结果表明:(1) 在43个事件中有11个(约占25.6髎)紧随激波之后,18个处于激波下游流场中(占42髎),其余14个(占33髎)和激波没有关连. 绝大多数事件都伴有太阳风动压和总磁场强度的增加;(2) 当行星际晨昏向电场强度EI＞-4mV/m时,只引起磁亚暴,对Dst指数没有明显影响. 仅当EI＜-5mV/m时,磁亚暴和磁暴才会同时出现;(3) 太阳风动压的增加会增强能量向环电流的输入,但不是密度和速度单独起作用,而是以PK=ρV2的组合形式影响能量的输入;(4) 虽然行星际磁场(IMF)南向分量BZ对太阳风和磁层的耦合起着关键作用,但IMF的BX和BY分量相对于BZ的大小对太阳风向磁层的能量传输也有一定影响. 当BX、BY相对BZ较大时能量耦合加强.     

南向行星际磁场事件与磁暴关系的研究

利用172-182年IMP-8飞船的太阳风观测资料和相应地磁活动性指数Dst和AE,研究了43个南向行星际磁场事件期间太阳风和磁层的耦合问题. 与这43个事件对应的地磁暴是中等的和强的磁暴(Dst＜-50nT). 结果表明:(1) 在43个事件中有11个(约占25.6髎)紧随激波之后,18个处于激波下游流场中(占42髎),其余14个(占33髎)和激波没有关连. 绝大多数事件都伴有太阳风动压和总磁场强度的增加;(2) 当行星际晨昏向电场强度EI＞-4mV/m时,只引起磁亚暴,对Dst指数没有明显影响. 仅当EI＜-5mV/m时,磁亚暴和磁暴才会同时出现;(3) 太阳风动压的增加会增强能量向环电流的输入,但不是密度和速度单独起作用,而是以PK=ρV2的组合形式影响能量的输入;(4) 虽然行星际磁场(IMF)南向分量BZ对太阳风和磁层的耦合起着关键作用,但IMF的BX和BY分量相对于BZ的大小对太阳风向磁层的能量传输也有一定影响. 当BX、BY相对BZ较大时能量耦合加强.     

1972年8月事件期间四个耀斑引起的日球层扰动的模拟研究

1972年8月发生的太阳耀斑事件是第20太阳周期内最重大的事件,我们在改进Hakamada-Akasofu方法（以下简称HA方法）的基础上,对事件期间四个较大的耀斑所引起的行星际扰动进行了计算机模拟研究,并取得了令人满意的结果。这些模拟包括赤道平面上一系列二维的激波形状、激波传播以及空间飞船先驱者9号、先驱者10号（以下简称P9、P10）和地球位置上的粒子速度-时间曲线。最后,本文还将该模拟结果与Dryer等人所做的同一事件的一维MHD模拟结果做了比较,并对模拟结果和HA方法本身做了一些讨论。     

1972年8月事件期间四个耀斑引起的日球层扰动的模拟研究

1972年8月发生的太阳耀斑事件是第20太阳周期内最重大的事件,我们在改进Hakamada-Akasofu方法（以下简称HA方法）的基础上,对事件期间四个较大的耀斑所引起的行星际扰动进行了计算机模拟研究,并取得了令人满意的结果。这些模拟包括赤道平面上一系列二维的激波形状、激波传播以及空间飞船先驱者9号、先驱者10号（以下简称P9、P10）和地球位置上的粒子速度-时间曲线。最后,本文还将该模拟结果与Dryer等人所做的同一事件的一维MHD模拟结果做了比较,并对模拟结果和HA方法本身做了一些讨论。     

利用GPS计算TEC的方法及其对电离层扰动的观测

在总结用ＧＰＳ研究电离层电子总量ＴＥＣ的数据处理方法基础上,分析了利用伪距观测量和载波相位观测量计算电离层ＴＥＣ的特点及误差来源．在处理过程中考虑了卫星的硬件延迟偏差,分析了应用ＩＲＩ模型进行接收机硬件延迟偏差修正的可能性,发现利用少量ＧＰＳ数据和ＩＲＩ模型修正接收机硬件延迟偏差有一定的困难．最后,利用一些ＧＰＳ观测数据有针对性地研究了电离层对若干次扰动事件的响应．包括一次大的太阳耀斑期间的电离层ＴＥＣ变化、一次较典型的电离层行扰以及日食期间的电离层ＴＥＣ的相对变化等电离层物理问题．结果表明,利用该方法计算ＴＥＣ的精度可满足电离层扰动现象的研究．     

北祁连-河西走廊地区垂直形变与构造应力场关系的初步研究——三维有限元拟合结果分析

根据已知的地震地质资料对北祁连 -河西走廊及相邻区进行了三维有限单元剖分 ,在线弹性条件下 ,拟合了其 2 0a来垂直运动的总体趋势。计算表明 ,北祁连 -河西走廊地区垂直形变的拟合结果 ,与背景应力场的约束形式和变化特征密切相关 ,其中采用构造应力场增强作为加载条件以及稳定地块作为位移约束条件得出的拟合结果与该区域 2 0a来垂直运动的整体分布特点相一致。在此基础上 ,进一步得到其背景应力场增强的量值估算 ,其中SN方向的压力变化为 +0 .11MPa(压为正 ) ,EW方向的压力变化为 +0 .0 4MPa(压为正 ) ,EW方向的压力变化量是SN方向的 3倍左右。此外 ,根据计算得到的 10～ 15km深处剪应力增量Δγxy的分布情况 ,对比中强地震震源分布可以看出 ,剪应力增量与震源在空间分布上有一定的关联性。震源往往分布在剪应力增量变化较剧烈处 ,从而证实了拟合得出的构造应力场具有一定的合理性     

辽宁及邻区地壳构造应力场及其与地震活动关系的三维有限元数值模拟研究

依据最新的辽宁及其邻近地区地壳上地幔三维地震波速结构，并考虑地质构造、断裂以及地壳深部的构造环境等因素，建立研究区的三维地质模型；结合震源机制解与原地应力测量资料，分析区域现代地应力场特征，确定了研究区的边界约束和动力边界条件．在以上基础上，采用线弹性介质模型进行研究区三维构造应力场的有限元数值模拟，探讨研究区地壳应力场的基本特征．对比分析表明，本区地壳内应力场的三维有限元数值模拟结果与已发生的地震有着较好的对应关系，并指出了值得注意的有潜在发震可能的地震危险区．      

用环境磁学磁化率方法研究历史地震--抚仙湖地区重要历史地震事件的检验与发现

首次将环境磁学磁化率特征方法应用于历史地震研究,阐明了云南抚仙湖沉积物磁化率突变与地震事件的相关性。所建立的时限近１０００年,对应０～１６８ｃｍ沉积物的磁化率－地震剖面与近５００年以来有记载的重大历史地震事件检验相吻合。发现距今５００～１０００年抚仙湖地区的８次未被记载的地震事件,指出发震的年代范围,对抚仙湖地区近千年的历史地震进行回溯。     

核电厂设计地震动评定中的构造法和概率法结果比较

剖析和比较了地震危险性分析方法(综合概率法)和地震构造法的结果,认为,不能简单将构造法的结果作为概率法的上限,也不能确定在10-4的概率水平上,概率法结果就比构造法结果大,因此评定核电厂极限安全地震应同时使用构造法、概率法和其它方法,并取各种结果的最大值