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1.
基于Van Allen Probes近三年的EMFISIS仪器波动观测数据,针对内磁层上频带哨声模合声波幅度的全球分布特性对地磁活动水平的依赖性进行了详细的统计分析,着重研究上频带合声波平均场强幅度随磁壳值(L)、磁地方时(MLT)、地磁纬度(MLAT)的分布特征及不同强度区间的合声波的发生概率.结果表明,上频带合声波的平均场强幅度与地磁活动条件密切相关,在强磁扰期,平均幅度可达到40 pT以上.在外辐射带中心区域(L=4~6),上频带合声波的幅度最强;在L~3的区域,上频带磁层合声波没有分布.在夜侧至晨侧(22—09MLT),上频带合声波幅度最强;在下午侧至昏侧(15-19MLT),上频带合声波幅度最弱;日侧(10-14MLT)上频带合声波在不同地磁活动条件下都存在,幅度偏小.上频带合声波主要分布在|MLAT|10°,其中21-09MLT范围内、磁纬位于|MLAT丨5°的平均场强幅度最强,磁扰期间可达约100 pT.另外,统计而言,中等幅度(10~30 pT)的上频带合声波在夜侧至晨侧(23-09MLT)靠近磁赤道区域的发生率最高,可达15%左右.强幅度(30 pT)的上频带合声波普遍分布在夜侧(01-05MLT),发生率最小.本文建立的上频带哨声模合声波的全球分布模型结合已经建立的下频带合声波的全球分布模型,将有助于进一步深入理解该重要磁层等离子体波动对地球等离子体片、辐射带、环电流动力学过程的定量贡献. 相似文献
2.
基于Van Allen Probes近三年的EMFISIS仪器波动观测数据,对内磁层下频带哨声模合声波幅度的全球分布特性对地磁活动水平的依赖性进行了详细的统计分析,着重研究下频带合声波平均场强幅度随磁壳值L、磁地方时、地磁纬度的分布特征及不同强度区间的合声波的发生概率.结果表明,下频带合声波的波动强度与地磁活动密切正相关,处于强磁扰期间的合声波具有更大的振幅,其发生率与地磁活动强度具有同样的正相关特性.下频带合声波主要发生于午夜至下午的磁地方时区间,其余的磁地方时时段下频带合声波较弱.赤道面附近的下频带合声波主要分布在夜侧至黎明这一时段内,随着磁纬度的增加逐步向日侧扩展.下频带合声波在午夜侧(21-03 MLT)主要出现在15°的磁纬范围内,在晨侧(03-09 MLT)可以到达15°磁纬甚至更高纬度.下频带合声波主要发生于L=~4.5的附近区域.随着地磁活动的增加,下频带合声波所覆盖的L-shell空间区域增大,趋势为向高、低L值区域同时扩展.建立的下频带哨声合声波的全球分布模型将有助于进一步深入理解该重要磁层波动对辐射带电子的波粒作用散射效应和对辐射带动力学过程的定量贡献. 相似文献
3.
本文利用2001年至2005年间CHAMP卫星及DMSP(F13,F15)卫星观测数据,对亚暴发生前后,亚暴初始位置所在磁地方时(Magnetic Local Time,MLT)东侧2h(+2h,MLT)至西侧4h(-4h,MLT)范围内等离子体对流速度(Vy)及热层纬向风速度(Uy)的变化进行了统计学分析.研究发现在亚暴发生后的1.5h内,所有MLT区间的Vy均明显增大,且峰值位置的地磁纬度向赤道侧移动,1.5h后,Vy减小,峰值的纬度向极区移动,表明亚暴的发生能显著增强等离子体对流速度;在亚暴发生位置的西侧0~2h内,Vy增幅最大,这表明亚暴对热层的影响主要在西侧,影响最大的区域是西侧0~2hMLT区间;Uy在亚暴发生后3h持续增大,其对亚暴的响应相较于Vy有1.5h的延迟. 相似文献
4.
本文利用北半球的超级双极光雷达网数据,考察了一次行星际磁场南向突变时高纬电离层对流的响应特征,着重分析了响应的时间尺度. 对所研究的事件,行星际磁场南北分量在1.5 min内从+7 nT突变到-8 nT,而在突变前后约40 min内都保持相对稳定. 结果表明,电离层对流的初始响应发生在磁正午附近,相对于行星际磁场突变到达磁层顶的时间有大约3 min的滞后;响应与磁地方时有明显依赖关系,离磁正午越远,响应的滞后时间越长,晨昏两侧的对流响应比磁正午滞后约6 min,磁午夜的对流响应比磁正午滞后约12 min;对流重新趋于稳定的时间与磁地方时没有明显的依赖关系,该时间尺度约为10～14 min. 相似文献
5.
本文基于2005年1月和7月DMSP F13卫星的观测数据,研究了日侧伴随电子加速的顶部电离层离子整体上行事件的分布特征.结果表明,离子上行主要发生在磁纬70°～80°MLAT范围内,加速电子磁层源区对应低纬边界层和等离子体片边界层;冬季上行存在明显的“晨昏不对称性”,主要发生在晨侧(06∶00—09∶00 MLT),夏季上行主要发生在磁正午(09∶00—15∶00 MLT),以磁正午为中心近似呈对称分布,并且冬季离子上行发生率显著高于夏季;离子上行发生率在中等地磁活动时期显著增强,上行区域随着地磁活动的增强向低纬度方向扩展;行星际磁场Bx>0时,对应等离子体片边界层13∶00—18∶00 MLT和06∶00—09∶00 MLT区域内上行发生率增加,行星际磁场By的方向会导致上行高发区以磁正午为中心发生反转,行星际磁场南向时,上行发生率增强;冬季离子上行平均速度高于夏季. 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
7.
使用二维粒子模拟（PIC）的方法研究了在电流片两侧具有不同温度或密度情况下的无碰撞磁场重联过程.在初始等离子体密度非对称的情况下,发现重联区等离子体流场结构、电磁场结构以及重联过程与对称情况下的结果有明显不同.通过对电流片两侧温度比取不同的参数Tm/Ts=1,2,5进行模拟(其中Tm和Ts分别代表磁层侧和磁鞘侧的温度),结果分析发现,(1)在密度非对称系统中,出流区电子沿着分离面出现一个整体的从高密度区向低密度区的流动,并围绕磁岛形成一个电流环;(2)在高温低密度一侧,在重联过程中,分离面两侧将出现很强的电荷分离并产生一个基本垂直于分离面的强度较大的电场Ez,其幅度和空间尺度与温度梯度近似地成线性正比和反比关系.在初始电流片两侧温度之比取Tm/Ts=5的情况下,Ez的幅度将达到0.71,其空间尺度与局地电子惯性长度de同一量级,这一结果与观测相吻合;(3)重联率随着温度梯度增大而下降. 相似文献
8.
等离子体层已有数十年研究历史,但对其核心等离子体区域却一直没有一个相对准确的界限和模型定义.基于范阿伦辐射带卫星RBSP-A在2012年9月18日至2014年10月13日约两年的观测,我们统计研究了磁宁静期间核心等离子体层电子密度随磁地方时(MLT)及磁壳指数(L-value)的分布特征.发现了核心等离子体层电子密度在不同MLT条件下随L值的变化趋势几乎一致,但与以前的等离子体层经验模式计算的电子密度存在较大的偏差.在不同L值下电子密度随MLT的变化趋势也相差不大,而且随MLT存在明显的逐日和半日变化.最后我们获得了等离子体层电子密度随L值和MLT变化的经验公式.研究结果对空间等离子体层建模及研究具有重要的意义. 相似文献
9.
为了解极光电集流在sawtooth事件期间的响应情形,本文利用北半球高纬地磁台站的磁场数据,建立了以球元基本电流系反演法求得大尺度电离层水平等效电流系分布的方法,以此研究了2000年9月30日同步轨道LANL卫星观测到的sawtooth事件期间极光电集流的变化.本文将sawtooth注入事件后极区电离层夜侧西向电集流增长的特征,与中低纬地基磁场北向分量正弯扰的特征做比较分析.两者的观测结果都表明在本sawtooth注入事件期间有电流楔的形成,且电流楔约有11 h磁地方时(MLT)的宽度.此外,中低纬磁弯扰达到最大扰动值的时间一般比高纬电集流达到最大扰动值的时间长,说明影响中低纬磁弯扰变化的电流源较丰富. 相似文献
10.
基于Cluster(C3)卫星的观测数据,本文统计分析了 2001年至2009年的低纬(GSE坐标系下纬度小于45°)侧翼晨(磁地方时MLT＜08)、昏(MLT＞16)两侧磁层顶的特征.分别用法拉第残差最小化分析法(MFR分析)和DeHoffmann-Teller分析法(HT分析)计算了磁层顶厚度、运动速度以及平均电流密度等参数.收集了近磁层顶磁鞘侧的β值(等离子体热压磁压之比),并应用瓦伦测试划分了磁层顶的旋转不连续和切向不连续.结果表示,磁层顶的晨昏两侧存在明显的不对称,即晨侧磁层顶厚度更厚、运动也更加活跃.上游β值由近日侧到磁尾整体上表现出下降趋势,但在昏侧部分区域出现异常升高,通过分析β值对磁层顶厚度和运动速度的影响发现,更高的上游β值对应的磁层顶厚度更薄,运动速度更高,但是上游β的晨昏不对称并不是造成磁层顶厚度和运动速度晨昏不对称的主要原因,本文认为,磁层顶参数的晨昏不对称可能并不是由单一的上游参数造成的.最后,高β对研究区域内的磁层顶瓦伦关系有破坏作用. 相似文献
11.
采用GOES9卫星观测的能量大于2MeV和大于4MeV电子通量和行星际飞船ACE太阳风参数的高时间分辨率资料,以及磁暴指数Dst资料,分析了1998年4-5月期间地球同步轨道电子通量增强事件的时间和能量响应特征及其与行星际太阳风参数、磁暴和亚暴等扰动条件的对应关系.结果表明,地球同步轨道相对论性（MeV）电子通量增强事件有明显的周日变化,中午极大和午夜极小.4月22日和5月5日开始的两次大事件中,能量大于2MeV电子通量中午极大值上升到最大值的时间尺度分别约为4天和1天,中午极大值高于背景水平的持续时间分别为13天（4月22日-5月4日）和16天（5月4日-20日）以上.每次MeV电子通量增强事件的能量范围不完全相同.两次大事件的上升段都对应于磁暴的恢复相,与太阳风动压脉冲、高速流脉冲和负Bz分量关系密切. 相似文献
12.
Using a simple time-lagged correlation technique, present study aims to identify the solar wind (SW) parameter, which is better associated with the ground magnetic field variations of shorter time duration near equator, during intense geomagnetic storms. It is found that out of all SW parameters, successively occurring enhancements in the SW dynamic pressure have substantial influence on the horizontal component of magnetic field at ground. Present analysis reveals a time lag of ~30–45 min between the SW pressure changes seen at L1 location and ground magnetic field variations, and hence providing a good approximation of an averaged propagation time during entire storm interval; the time lag varies with solar wind velocity. Separate study during day and nighttime suggests that the SW dynamic pressure enhancements recorded by the dayside outer magnetospheric satellite have impact on the ground horizontal magnetic field measurements near equator, irrespective of day or nighttime. 相似文献
13.
The effect of the ponderomotive force on the background plasma modification near magnetic holes, which form at the dayside magnetospheric boundary under the action of the solar wind, has been studied. It was shown that this effect results in a substantial increase in a nonlinear plasma density disturbance. The dependence of the ponderomotive force on the magnetospheric parameters (the magnetic longitude, distance from the Earth’s surface, ratio of the wave frequency to the proton gyrofrequency, and ionospheric ion cyclotron wave amplitude) has been studied. Nonlinear plasma density disturbances will be maximal in the region of magnetic holes, which are located in the dayside magnetosphere at λ ~ 0°?30° geomagnetic longitudes (λ = 0° corresponds to noon), where the effect of the solar wind pressure is maximal. A similar effect is also observed in the dependence of a nonlinear plasma density disturbance on other magnetospheric parameters. 相似文献
14.
向日面磁层顶在平静太阳风条件下,处于10RE（RE为地球半径）左右．但在异常的太阳风条件下,即南向行星际磁场很强和（或）太阳风的动压很大时,会被压缩,甚至到达同步轨道附近．集中分析2001年4月11日的磁暴事件,研究当磁层顶发生强烈压缩以后。在地球空间和地面上产生的磁场影响．磁层顶位形选取Shue（1998）模型计算．当把计算结果与GOESl0卫星的观测数据对比时发现：磁层顶在强的太阳风条件下的确会被压缩到同步轨道以内．Shue（1998）模型的预测基本正确,通常的漏报可能是由于预报的位置误差所致．实际磁层顶电流片的位置和强度与我们假设的理想磁层顶间断面计算结果基本吻合．在分析大磁暴过程时,磁层顶压缩使磁层顶电流对于中低纬度地磁场扰动有突出的贡献,在2001年4月事件中,这个贡献可以大于50nT,占主相的1／6左右．这一贡献可以使Dst指数产生相应的误差． 相似文献
15.
E. S. Belenkaya D. A. Parunakian I. I. Alekseev V. V. Kalegaev M. S. Blokhina M. S. Grigoryan 《Geomagnetism and Aeronomy》2014,54(4):445-448
In view of the actual question regarding the effect of a solar-wind pressure jump on disturbances in the Earth’s magnetosphere, events with high velocity and density gradients are of special interest. In this work, we consider the response of the current at the dayside magnetopause to these events and the corresponding strengthening of the geomagnetic field in the low-latitude magnetosphere. A transient process is studied that accompanies reconfiguration of the magnetosphere under the effect of disturbances of solar wind parameters. An analytical equation is received for estimation of an increase in the northern component of low-latitude magnetic field of the magnetosphere in a transient current system (transient ring current) versus initial values of the solar-wind velocity and density and their disturbances. 相似文献
16.
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
17.
The effects of the dayside and dusk plumes of the plasmasphere during the ring current recovery phase on the disturbance level
of the ground geomagnetic field horizontal component have been considered. It has been indicated that the geomagnetic field
horizontal component changes specifically and synchronously in the region corresponding to the plasmaspheric dayside plume.
Outside the plume the time variations in the geomagnetic field horizontal component pronouncedly differs. A spectral analysis
of disturbances in the geomagnetic field horizontal components in the range of geomagnetic pulsations indicated that the intensity
in the range of Pc4 pulsations increases at magnetic stations located on field lines corresponding to the dayside and dusk
plumes of the plasmasphere. These pulsations detected in the dynamic spectrum of the geomagnetic field horizontal components
in the dayside plume region of the plasmasphere, probably reflect the resonance oscillations of magnetic field lines in the
region of field-aligned currents at comparatively low altitudes. We assume that this is caused by the instability of field-aligned
currents originating as a result of the interaction between the ring current energetic ions and electromagnetic waves in the
region with a relatively dense background plasma of the dayside plume. 相似文献
18.
《Journal of Atmospheric and Solar》1999,61(11):829-840
The effect of the interplanetary magnetic field (IMF) By component on the dayside auroral oval from Viking UV measurements for March–November 1986 is studied. Observations of dayside auroras from Viking UV images for large positive (15 cases) and negative (22 cases) IMF By (∣By∣>4 nT), suggest that: (1) the intensity of dayside auroras tends to increase for negative IMF By and to decrease for positive By, so that negative IMF By conditions seem preferable for observations of dayside auroras; (2) for negative IMF By, the auroral oval tends to be narrow and continuous throughout the noon meridian without any noon gap or any strong undulation in the auroral distribution. For positive IMF By, a sharp decrease and spreading of auroral activity is frequently observed in the post-noon sector, a strong undulation in the poleward boundary of the auroral oval around noon, and the formation of auroral forms poleward of the oval; and (3) the observed features of dayside auroras are in reasonable agreement with the expected distribution of upward field-aligned currents associated with the IMF By in the noon sector. 相似文献
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Combined ESR and EISCAT observations of the dayside polar cap and auroral oval during the May 15, 1997 storm 总被引：2，自引：0，他引：2
The high-latitude ionospheric response to a major magnetic storm on May 15, 1997 is studied and different responses in the polar cap and the auroral oval are highlighted. Depletion of the F2 region electron density occurred in both the polar cap and the auroral zone, but due to different physical processes. The increased recombination rate of O+ ions caused by a strong electric field played a crucial role in the auroral zone. The transport effect, however, especially the strong upward ion flow was also of great importance in the dayside polar cap. During the main phase and the beginning of the recovery phase soft particle precipitation in the polar cap showed a clear relation to the dynamic pressure of the solar wind, with a maximum cross-correlation coefficient of 0.63 at a time lag of 5 min. 相似文献
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V. K. Roldugin Yu. P. Maltsev A. A. Ostapenko A. V. Roldugin 《Geomagnetism and Aeronomy》2006,46(4):438-449
Pulsations in the electron fluxes and magnetic field on two geosynchronous satellites and at several ground-based observatories have been studied. Relativistic electron flux pulsations with a period of 6 min originated after the shock arrival from the solar wind at 0258 UT on February 11, 2000, had a regular character, and propagated from the dayside to the nightside at a velocity of about 60 deg min?1. Magnetic field oscillations on the satellites and on the Earth had a more complicated structure. Field oscillations morphologically similar to electron oscillations are observed only on one satellite in one component and at one-two ground-based stations, where a periodicity of 10–12 min was mainly observed. It is assumed that magnetic pulsations are Alfvén resonances generated by a fast magnetosonic wave. 相似文献