等离子天体物理学与现代等离子体宇宙观

现代科学表明宇宙中99%以上的可观测物质都处于等离子体状态,从小尺度的微观粒子动力学集体过程与能量转换机制到大尺度的宇宙等离子天体结构状态与爆发活动现象,都是等离子天体物理学的研究课题.从宇宙演化历史、大尺度结构形成以及爆发活动现象等方面,系统地论述了等离子天体物理学在现代天文学发展以及现代等离子体宇宙观形成中的重要作用.同时,结合空间卫星科学探测研究及其对现代天文学的巨大影响,进一步阐述了地球磁层和日球层等空间等离子体实地探测研究在等离子天体物理学研究中所扮演的“天然实验室”的独特作用.     

高能的狂欢——TeV天体物理学

90世纪70年代初,美国亚利桑那州惠普（whipple）天文台的10米大气成像切伦科夫望远镜（图1）第一次探测到了来自蟹状星云曲TeV光子。十多年后,同一设备又队更高的置信度确认了之前的发现,由此宣告了TeV天体物理学的诞生。40年过去了,这一领域依旧朝气蓬勃,新的望远镜陆续藩成,新的辐射源依次浮出水面,天空在电磁渡落最矗姥段的面目也逐渐晨亍任了世人眼前。     

基于Jurkevich法CygX-1光变周期特性研究

针对天文观测数据不等间隔的特点,利用Jurkevich方法对黑洞候选体x射线双星CygX-1近16年的RossiX-rayTimingExplorer（RXTE）All-SkyMonitor（ASM）数据进行了频谱分析,并结合Kidger周期存在可信度的判据,发现CygX-1存在363±11．5d的光变周期,但没有发现420d的光变周期,而且150d的光变周期可能仅仅是51±1．4d光变周期的观测表象。     

DEMETER电磁卫星高能粒子在汶川地震中的初步应用

本文利用法国DEMETER电磁卫星的IDP粒子探测器数据,以汶川地震为例,在尽可能排除太阳活动和地磁活动干扰的情况下,分析了汶川地震前后高能粒子日变化情况,探索其作为汶川地震前兆信息的可能性.分别采用了时间序列统计分析、空间对比分析和重访轨道对比分析等方法.结果显示5月6日100～600KeV能谱段的粒子通量增幅强度高达6σ,异常区域集中在震中的西北部区域约47°N～53°N,91°E～93°E之间,考虑到磁壳指数L约1.8～2.0之间,这一增幅现象可能是由于高能质子受地磁场扰动影响向西加速漂移的结果.同时对比6日100～500KeV能谱段通量与其前三个月的重访轨道背景场,得出6日谱通量明显高于其重访轨道背景场一个数量级.最后,对于以上现象可能的物理机制进行了相关讨论.     

智利地震前DEMETER卫星对空间高能粒子的观测

在地震的孕育或发生期间,地球内部岩石圈的活动可能会发出电磁辐射,引起空间电磁扰动,并通过波粒相互作用引起高能电子的投掷角散射,导致高能电子的沉降.本文基于法国DEMETER卫星的观测数据,研究了智利周围区域在智利地震期间空间高能电子的通量、能谱的分布及演化,发现在智利地震发生前第11天和12天,在以震中为中心,经度跨度10°,在DEMETER卫星轨道高度上L跨度0.1的区域内,有超出背景4到6倍的高能带电粒子暴的出现,期间在其北半球磁镜像区域也观测到了显著的电子通量涨高.粒子暴对应的能谱与2010年前三个月的平均能谱存在较大差异.同时观测到在出现粒子暴的两条轨道上VLF(Very Low Frequency,甚低频)电场频谱分别在300 Hz以下以及13~20 kHz的频段存在显著增强,此扰动在时间和地理位置上与高能粒子暴是一致的.基于回旋共振耦合作用的准线性扩散理论,本文对所观测事例的电子能量与电磁场扰动频率做了分析计算.观测数据和理论计算有较好的一致性,表明该粒子暴源自ICE(Instrument Champ Electrique,电磁探测器)观测到的空间电磁扰动,这是典型的空间波粒耦合事例.进一步分析排除了可能引起粒子暴和VLF电场扰动的环境因素,本文认为本次粒子暴和电场扰动的观测可能与智利地震的震前地壳活动存在一定关联.     

内辐射带高能质子对磁暴响应的统计研究

范艾伦卫星-A观测表明内辐射带高能质子通量在磁暴主相期间显著下降,在恢复相时与地磁SYM-H指数同步恢复.磁暴期间内辐射带高能质子通量变化对磁场变化的响应是绝热的吗?基于刘维尔定理和第一和第三绝热不变量守恒,定量地评估了高能质子在内辐射带中的完全绝热效应.两个事件研究表明,理论计算的绝热效应导致的高能质子通量变化与范艾伦卫星观测结果吻合良好.本文进而对2013—2016年期间发生的67次磁暴事件进行了统计研究.结果发现磁暴主相和恢复相期间,内辐射带高能质子通量变化的90%贡献是完全绝热效应.相空间密度的调查结果也支持这一结论.最后通过对比研究磁暴前后高能质子通量的变化,我们发现大部分磁暴(56/67)期间,绝热效应能解释内辐射带高能质子通量的变化;另外11次磁暴事件中非绝热效应可能起着重要作用.     

登陆北上影响山东的9216号强热带风暴

对北上影响山东造成重大灾害的９２１６号强热带风暴进行了分析。涡度诊断分析和能量场分析表明，该热带风暴低压一直沿着正涡度中心及高能轴方向移动。暴雨中心集中在高能舌顶热附近，并与正涡度中心相一致。     

卢氏县暴雨趋势预报方法探讨

利用卢氏站1952-2005年汛期7-8月暴雨日资料,分析了暴雨发生时的单站要素和能量变化特征,结果表明:强降水开始前,单站气温高、气压低、饱和差大,降水开始时气温降低、气压升高、饱和差减小;强降水开始前,低空西南急流不断为暴雨区上空输送高温、高湿空气,使这一地区积聚了大量的不稳定能量,暴雨一般出现在高能舌附近850 hPa θse较密集的能量锋区上.根据上述要素变化特征及不同影响系统,筛选出不同系统影响时的预报指标,建立了卢氏单站暴雨预报模式.     

纳米铜润滑油添加剂的制备及其润滑性能研究

以试制的纳米铜添加剂为试验单剂,选择车辆齿轮油500SN为基础油,在长磨实验条件下,进行纳米铜粉的抗磨和减摩性能试探性研究,探讨纳米金属粉体对车辆齿轮油500SN性能的影响.在1 200 r/min、2 h、98 N的条件下,加入质量分数为0.05%的实验制备纳米铜粉可明显提高基础油的抗磨减摩性能,磨斑直径降低了18.1%,摩擦系数降低了13.6%;在1 200 r/min、2 h、392 N的条件下,加入质量分数为0.05%~0.7%的纳米铜粉可以提高基础油的抗磨性能.随着质量分数的逐渐增大,纳米铜粉的抗磨减摩性能逐渐变差,以质量分数为0.05%的纳米铜粉效果最佳.     

风云二号卫星空间天气监测预警系统开发及其应用

风云二号卫星载有太阳X射线监测仪及空间粒子探测器, 空间粒子探测器实时监测轨道空间的质子、电子及α粒子的能谱及通量变化, 太阳X射线监测仪实时监测太阳软硬X射线暴。这些监测数据直接反映了太阳的活动水平, 可对X射线暴、质子事件及电子事件进行实时监测。同时, 利用风云二号X射线探测器的数据, 可对一些空间环境灾害进行预警。该文介绍了中国气象局“空间天气监测预警系统一期工程”中有关风云二号静止气象卫星 (B星) 空间环境监测资料软件处理系统的设计思路, 以及高能粒子探测器和太阳X射线监测仪的数据处理方法, 并通过一些实例, 介绍了该系统在利用风云二号卫星空间环境监测数据进行空间天气监测预警业务的情况。