首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
南向行星际磁场事件与磁暴关系的研究   总被引:5,自引:5,他引:5       下载免费PDF全文
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.  相似文献   

2.
主要分析了WIND飞船2004年11月9日探测的磁云边界层引起的大尺度地球磁层活动.磁层响应主要包括以下3个方面:(1)磁云边界层内本身持续较强南向磁场驱动了一个强磁暴的主相.(2)由于磁云边界层内部较强南向磁场持续一段时间后发生向北偏转触发了一个典型磁层亚暴.文中详细分析了亚暴膨胀相发生时夜侧磁层各区域的观测现象,包括极光观测、高纬地磁湾扰、地球同步轨道无色散粒子注入现象、Pi2脉动突然增强以及等离子体片偶极化现象等.(3)磁云边界层和前面鞘区组成一个动压增强区,此动压增强区强烈压缩磁层,致使磁层顶进入地球同步轨道以内;当磁云边界层扫过磁层时,位于向阳侧地球同步轨道上的两颗GOES卫星大部分时间位于磁层磁鞘中,以致很长时间内直接暴露在太阳风中.利用Shue(1998)模型计算得到当磁云边界层扫过磁层时磁层顶日下点的位置被压缩至距地心最近距离为5.1RE,磁云边界层的强动压结构以及强间断面决定了磁云边界层对磁层的强压缩效应.强动压结构、多个强间断结构以及持续较长时间的强南向磁场是许多磁云边界层的共性,这里以此磁云边界层事件为例分析了磁云边界层的地球磁层响应.  相似文献   

3.
行星际日冕物质抛射(ICME),作为影响地球空间天气的重要源头之一,根据其磁场结构特点可分为磁云(MC)和非磁云ICME两个子集.本文对第23周的磁云和非磁云ICME结构及其地磁效应进行对比统计研究.第23周ICME事件总数为317个,其中磁云占ICME比例为33.75%,非磁云ICME占66.25%.统计结果表明,非磁云ICME数与太阳黑子数呈现出非常好的正相关性,而磁云与太阳黑子数的这种相关性并不明显.相反,磁云占ICME的比率与太阳黑子数呈现出一定的反相关性.对磁云与非磁云ICME引起的地磁暴的比较研究表明:磁云及其鞘区引发的地磁暴平均水平要高于非磁云ICME及其鞘区.磁云和非磁云ICME的磁场强度、南向磁场强度和传播速度整体上都随地磁暴水平提升而增加.对磁云与非磁云ICME参数的进一步对比分析表明,磁云及其鞘区的平均磁场强度和南向磁场分量平均值都明显要比非磁云ICME的大;而二者的等离子体温度、密度和速度平均值相差并不明显.  相似文献   

4.
银河宇宙线对1991年3月日冕物质抛射的监测   总被引:10,自引:2,他引:10       下载免费PDF全文
利用McMurdo 和Thule台站的观测资料以及我国广州宇宙线台站的观测资料,分 析了1991年3月24日特大磁暴的日冕物质抛射(简称:CME)的部分特征. 分析结果表明CME到 达磁层时,其运动 方向不是正对着磁层顶而是一定程度地偏向地球南半球;这次事件引起银河宇宙线强度出现 三次Forbush下降. CME中含有很强的磁场结构,最强的磁场结构是在1991年3月24日20:00U T 左右到达磁层的,在这期间它严重阻碍着银河宇宙线粒子南向进入到广州宇宙线观测站,在 24日21:00UT最强的磁场结构绕过地球到达磁尾;这次CME中含有较强的磁云.  相似文献   

5.
2003年11月20日磁暴主相期间,Cluster卫星正好处在黄昏侧的磁鞘附近.在主相期间磁鞘磁场Bz分量大约为-60 nT,这和ACE卫星观测值基本一致.同时,磁鞘中的离子速度分布对磁鞘中的磁场方向有很强的依赖性.行星际电场Ey在磁鞘中大约是50 mV/m.磁鞘中这些极端的磁场,电场和离子的流动驱动了迄今23个太阳活动周期中最大的磁暴,其Dst指数是-472 nT.Cluster卫星观测发现磁鞘中离子的数密度比较低,这可能是由磁云经过地球时太阳风的低密度造成的.磁鞘中能量范围为1~10 keV的H+,He+和He2+的数密度主要是由磁鞘中太阳风的数密度决定的.同时,对磁鞘中存在大量的1~10 keV氧离子进行了讨论.在极端的南向行星际磁场条件下,磁层顶受到很强的压缩.氧离子可以利用较大的回旋半径,在强压缩的磁层顶和磁鞘对流的共同影响下进入磁鞘.这也表明了磁层对极端行星际条件的一种响应.Cluster卫星在11月20日磁暴事件中的观测研究,对进一步全面认识大磁暴事件有很重要的作用.  相似文献   

6.
主要分析了WIND飞船2004年11月9日探测的磁云边界层引起的大尺度地球磁层活动.磁层响应主要包括以下3个方面:(1)磁云边界层内本身持续较强南向磁场驱动了一个强磁暴的主相.(2)由于磁云边界层内部较强南向磁场持续一段时间后发生向北偏转触发了一个典型磁层亚暴.文中详细分析了亚暴膨胀相发生时夜侧磁层各区域的观测现象,包括极光观测、高纬地磁湾扰、地球同步轨道无色散粒子注入现荆、Pi2脉动突然增强以及等离子体片偶极化现象等.(3)磁云边界层和前面鞘区组成一个动压增强区,此动压增强区强烈压缩磁层,致使磁层顶进入地球同步轨道以内;当磁云边界层扫过磁层时,位于向阳侧地球同步轨道上的两颗GOES卫星大部分时间位于磁层磁鞘中,以致很长时间内直接暴露在太阳风中.利用Shue(1998)模型计算得到当磁云边界层扫过磁层时磁层顶日下点的位置被压缩至距地心最近距离为5.1RE,磁云边界层的强动压结构以及强间断面决定了磁云边界层对磁层的强压缩效应.强动压结构、多个强间断结构以及持续较长时间的强南向磁场是许多磁云边界层的共性,这里以此磁云边界层事件为例分析了磁云边界层的地球磁层响应.  相似文献   

7.
2003年10~11月的大磁暴   总被引:5,自引:2,他引:3  
分析了引起2003年10~11月发生的3个特大磁暴的太阳活动、行星际扰动以及中国东部地磁台链记录到的地面磁场变化。结果表明,这3个特别大的磁暴是由太阳质量抛射事件引起的。太阳向着地球喷发出的大量等离子体引起的强烈太阳风扰动和持续长时间的南向行星际磁场与磁层相互作用形成了特别大的磁暴。ACE卫星、GOES卫星以及地面地磁台站较完整地记录了这3次日地扰动传输过程。对于每一个磁暴,中国东部地磁台链记录到的H分量变化形态一致,纬度最高的满洲里地磁台H幅度最大,而其他台站的幅度与纬度无明显关系,这表明磁暴的发展不完全由赤道环电流引起,在这样强烈的磁暴期间,磁层内的电流体系非常复杂。  相似文献   

8.
地磁感应电流(Geomagnetically Induced Current, GIC)会对低纬和赤道地区高压电网安全运行构成威胁.本文利用广东肇庆地磁台在2006年12月14—15日,2015年3月17日两个磁暴发生期间监测到的地磁场数据,研究和计算了广东500 kV电网两条输电线路上由地磁暴激发的GIC,并利用NASA Space Physics Data Facility网站提供的太阳风和行星际磁场数据分析了该区电离层赤道电急流(Equatorial Electrojet, EEJ).结果显示:广东500 kV电网输电线路易受地磁暴引发的GIC干扰.GIC除和输电线路的长度、线路所处的地貌特征、沿海输电线路遭受到的海岸效应有关外,赤道电急流在GIC的激发方面起着重要的作用.赤道电急流对GIC的影响发生在地磁暴的急始期,也发生于地磁暴的主相期,和行星际磁场B_z在太阳风动压增加时产生的南向偏转有关.  相似文献   

9.
本文利用1998~2006年与磁云有关的80起中强磁暴(Dst*≤-50 nT),对其主相期间不同发展阶数磁暴的行星际起因进行了统计分析.重点研究了鞘区磁场单独作用、磁云本体单独作用、鞘区与磁云共同作用以及其他复杂行星际结构在磁暴主相多阶发展中的相对重要性,并对导致磁暴主相增加一阶的行星际起因做了初步分析.统计结果表明...  相似文献   

10.
日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,简称CME)和共转相互作用区(Corotating Interaction Region,简称CIR)是造成日地空间行星际扰动和地磁扰动的两个主要原因,提供了地球磁暴的主要驱动力,进而显著影响地球空间环境.为深入研究太阳风活动及受其主导影响的地磁活动的时间分布特征,本文对大量太阳风参数及地磁活动指数的数据进行了详细分析.首先,采用由NASA OMNIWeb提供的太阳风参数及地磁活动指数的公开数据,通过自主编写matlab程序对第23太阳活动周期(1996-01-01—2008-12-31)的数据包括行星际磁场Bz分量、太阳风速度、太阳风质子密度、太阳风动压等重要太阳风参数及Dst指数、AE指数、Kp指数等主要的地磁指数进行统计分析,建立了包括269个CME事件和456个CIR事件列表的数据库.采用事例分析法和时间序列叠加法分别对两类太阳活动的四个重要太阳风参数(IMF Bz、太阳风速度、太阳风质子密度、太阳风动压)和三个主要地磁指数(Dst、AE、Kp)进行统计分析,并研究了其统计特征.其次,根据Dst指数最小值确定了第23太阳活动周期内的355个孤立地磁暴事件,并以Dst指数最小值为标准将这些磁暴进一步分类为145个弱磁暴、123个中等磁暴、70个强磁暴、12个剧烈磁暴和5个巨大磁暴.最后,采用时间序列叠加法对不同强度磁暴的太阳风参数和地磁指数进行统计分析.统计分析表明,对于CME事件,Nsw/Pdyn(Nsw表示太阳风质子密度,Pdyn表示太阳风动压)线性拟合斜率一般为正;对于CIR事件,Nsw/Pdyn线性拟合斜率一般为负,这可作为辨别CME和CIR事件的一种有效方法.从平均意义上讲,相较于CIR事件,CME事件有更大的南向IMF Bz分量、太阳风动压Pdyn、AE指数、Kp指数以及更小的Dstmin.一般情况下,CME事件有更大的可能性驱动极强地磁暴.总体而言,对于不同强度的地磁暴,Dst指数的变化呈现出一定的相似性,但随着地磁暴强度的增强,Dst指数衰减的速度变快.CME和CIR事件以及其各自驱动的地磁暴事件有着很多不同,因此,需要将CME事件驱动的磁暴及CIR事件驱动的磁暴分开研究.建立CME、CIR事件及地磁暴的数据库以及获取的统计分析结果,将为深入研究地球磁层等离子体片、辐射带及环电流对太阳活动的响应特征提供有利的帮助.  相似文献   

11.
地磁暴的行星际源研究是了解及预报地磁暴的关键因素之一.本文研究了2007-2012年间的所有Dstmin ≤-50 nT的中等以上地磁暴,建立了这些地磁暴及其行星际源的列表.在这6年中,共发生了51次Dstmin≤-50 nT的中等以上地磁暴,其中9次为Dstmin≤-100 nT的强地磁暴事件.对比上一活动周相同时间段发现,在这段太阳活动极低的时间,地磁暴的数目显著减少.对这些地磁暴行星际源的分析表明,65%的中等以上地磁暴由与日冕物质抛射相关的行星际结构引起,31%的地磁暴由共转相互作用区引起,这与以前的结果一致.特别的,在这个太阳活动极低时期内,共转相互作用区没有引起Dstmin≤-100 nT的强地磁暴,同时,日冕物质抛射相关结构也没有引起Dstmin≤-200 nT的超强地磁暴.以上结果表明极低太阳活动同时导致了共转相互作用区和日冕物质抛射地磁效应的减弱.进一步,分析不同太阳活动期间地磁暴的行星际源发现:在太阳活动低年(2007-2009年),共转相互作用区是引起地磁暴的主要原因; 而在太阳活动上升期和高年(2010-2013年),大部分(75%,30/40)的中等以上地磁暴均由日冕物质抛射相关结构引起.  相似文献   

12.
The sun was very active in the declining phase of solar cycle 23. Large sunspot active regions gave origin to multiple flare and coronal mass ejection (CME) activity in the interval 2003–2005. On November 2004, the active region AR 10696 was the origin of dozens of flares and many CMEs. Some events of this solar activity region resulted in two large geomagnetic storms, or superstorms (Dst??250 nT) on November 8, peak Dst=?373 nT, and on November 10, peak Dst=?289 nT. It is the purpose of this article to identify the interplanetary origins of these two superstorms. The southward-directed interplanetary magnetic fields (IMF Bs) that caused the two superstorms were related to a magnetic cloud (MC) field for the first superstorm, and a combination of sheath and MC fields for the second superstorm. However, this simple, classic picture is complicated by the presence of multiple shocks and waves. Six fast-forward shocks and, at least, two reverse waves were observed in the period of the two superstorms. A detailed analysis of these complex interplanetary features is performed in this work.  相似文献   

13.
本文选取了INTERMAGNET地磁台网2001年到2012年的地磁数据,对其进行世界时(UT)到地方时(LT)的转换后利用自然正交分量法(NOC)从所选资料中提取出太阳静日变化Sq成分,再通过球谐分析方法建立模型分离内、外源Sq成分,逐日反演出内、外源Sq等效电流体系,并得到外源Sq等效电流体系南北电流涡中心电流强度.本文将外源Sq等效电流体系南北电流涡中心电流强度与同一时期的Dst指数进行了对比分析,研究表明它们之间具有同步变化的规律,且北半球电流涡中心电流强度在磁暴发生时的异常现象远高于南半球.对F10.7cm太阳射电流量与外源Sq等效电流体系南、北半球电流涡中心电流强度的长短周期分析发现,Sq等效电流表现出明显的11年周期特点,与太阳活动周期一致.外源南、北半球电流涡中心电流强度和F10.7cm年均值的相关系数分别达到了0.93和0.90,说明太阳活动是导致外源Sq电流体系变化的最直接也最主要的因素,这可能与电离层电导率受控于太阳的电磁辐射相关.  相似文献   

14.
Hourly equatorial Dst (H) values for a few sudden commencement great geomagnetic storms recorded during the solar cycle 22 are plotted for 72 h of storm time and critically examined. Magnetic records taken at selected low latitude Indian stations are also scrutinised for finer details like SSCs, SIs and other fluctuations. Unusually prolonged main phases lasting more than 20 h characterize the two great storms of 13 March 1989 and 24 March 1991. A second SSC/SI pair, occurring some hours after the first main SSC, has also been identified in these storms. Only the great storm of 28 October 1991, with two SSCs and a main phase duration of 21 h, could be studied in conjunction with simultaneous interplanetary data, including Bz changes. Double negative Bz changes correlate well with the extended and enhanced main phase of this storm. Successive magnetic clouds preceded by interplanetary shock waves could generate such great magnetic storms in association with southward IMF changes.  相似文献   

15.
Coronal mass ejections (CMEs) and high-speed solar wind streams (HSS) are two solar phenomena that produce large-scale structures in the interplanetary (IP) medium. CMEs evolve into interplanetary CMEs (ICMEs) and the HSS result in corotating interaction regions (CIRs) when they interact with preceding slow solar wind. This paper summarizes the properties of these structures and describes their geoeffectiveness. The primary focus is on the intense storms of solar cycle 23 because this is the first solar cycle during which simultaneous, extensive, and uniform data on solar, IP, and geospace phenomena exist. After presenting illustrative examples of coronal holes and CMEs, I discuss the internal structure of ICMEs, in particular the magnetic clouds (MCs). I then discuss how the magnetic field and speed correlate in the sheath and cloud portions of ICMEs. CME speed measured near the Sun also has significant correlations with the speed and magnetic field strengths measured at 1 AU. The dependence of storm intensity on MC, sheath, and CME properties is discussed pointing to the close connection between solar and IP phenomena. I compare the delay time between MC arrival at 1 AU and the peak time of storms for the cloud and sheath portions and show that the internal structure of MCs leads to the variations in the observed delay times. Finally, we examine the variation of solar-source latitudes of IP structures as a function of the solar cycle and find that they have to be very close to the disk center.  相似文献   

16.
We address the geoeffectiveness of three interplanetary structures in the interplanetary space: magnetic clouds (MCs), interplanetary shocks (IPSs), and corotating interaction regions (CIRs). The geoeffectiveness is evaluated using the geomagnetic indices Kp, AE, and Dst. We find that MCs are more geoeffective than IPSs, or CIRs. The average values of magnetic indices are significantly enhanced during disturbed periods associated with MCs, IPSs and CIRs, compared to the whole interval. The highest effect is noted for MC disturbed periods.Results obtained for the three data sets are used to derive a theoretical (continuous) probability distribution function (PDF) by fitting the histograms representing the percentage of events against the intervals of magnetic index. PDFs allow estimation of the probability of a given level of geomagnetic activity to be reached after the detection, by in situ solar wind observations, of a given interplanetary structure approaching the Earth.  相似文献   

17.
CMEs are an important aspect of coronal and interplanetary dynamics. They can eject large amounts of mass and magnetic fields into the heliosphere which can drive large geomagnetic storms and interplanetary shocks, a key source of solar energetic particles. However, our knowledge of the origins and early development of CMEs at the Sun is limited. CMEs are most frequently associated with erupting prominences and long-enduring X-ray arcades, but sometimes with weak or no observed surface activity. I review some of the well-determined coronal properties of CMEs and what we know about their source regions, including recent studies using Yohkoh, SOHO and radio data. One exciting, new type of observation is of halo-like CMEs which suggest the launch of a geoeffective disturbance toward Earth. Besides their utility for forecasting the arrival at Earth of magnetic clouds and geomagnetic storms, halo CMEs are important for understanding the development and internal structure of CMEs since we can view their source regions near Sun center and can measure their in-situ characteristics along their central axes.  相似文献   

18.
On October 14, 1995, a C1.6 long duration event (LDE) started in active region (AR) NOAA 7912 at approximately 5:00 UT and lasted for about 15 h. On October 18, 1995, the Solar Wind Experiment and the Magnetic Field Instrument (MFI) on board the Wind spacecraft registered a magnetic cloud (MC) at 1 AU, which was followed by a strong geomagnetic storm. We identify the solar source of this phenomenon as AR 7912. We use magnetograms obtained by the Imaging Vector Magnetograph at Mees Solar Observatory, as boundary conditions to the linear force-free model of the coronal field, and, we determine the model in which the field lines best fit the loops observed by the Soft X-ray Telescope on board Yohkoh. The computations are done before and after the ejection accompanying the LDE. We deduce the loss of magnetic helicity from AR 7912. We also estimate the magnetic helicity of the MC from in situ observations and force-free models. We find the same sign of magnetic helicity in the MC and in its solar source. Furthermore, the helicity values turn out to be quite similar considering the large errors that could be present. Our results are a first step towards a quantitative confirmation of the link between solar and interplanetary phenomena through the study of magnetic helicity.  相似文献   

19.
Characteristics of great geomagnetic storms during solar cycle 23 were statistically investigated. Firstly, we focused on the uniqueness of solar cycle 23 by analyzing both the great storm number and sunspot number from 1957 to 2008. It was found that the relationship between the sunspot number and great storm number weakened as the activity of the storms strengthened. There was no obvious relationship between the annual sunspot number and great storm number with Dstxi≤-300 nT. Secondly, we studied the relationship between the peak Dst and peak Bz in detail. It was found that the condition Bz≤-10 nT is not necessary for storms with Dst≤-100 nT, but seems necessary for storms with Dst≤-150 nT. The duration for Bz≤-10 nT has no direct relationship with the giant storm. The correlation coefficient between the Dst peak and Bz peak for the 89 storms studied is 0.81. After removing the effect of solar wind dynamic pressure on the Dst peak, we obtained a better correlation coefficient of 0.86. We also found the difference between the Dst peak and the corrected Dst peak was proportional to the Dst peak.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号