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相似文献
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1.
太阳风中Alfven脉动耗散   总被引：5，自引：1，他引：4  
本文从动力论Ａｌｆｖｅｎ 波理论出发, 导出太阳风中的Ａｌｆｖｅｎ 脉动的耗散长度理论由太阳向外传播的Ａｌｆｖｅｎ 脉动存在Ｌａｎｄａｕ 衰减和脉动串级数值计算表明, 该理论能够解释Ｂａｖａｓｓａｎｏ〔３〕等人描述的Ａｌｆｖｅｎ 脉动耗散长度与频率的关系; 同时还表明串级的时间尺度对耗散长度有影响  相似文献   

2.
提出一个剪切Ａｌｆｖｅｎ波加速极光粒子的新模式。频率远小于离子回旋频率的Ａｌｆｖｅｎ波由磁层向电离层传播会演化成孤波，当场向电流超过离子声不稳定性的临界电流时，激发离子声不稳定性，波与粒子的相互作用产生反常阻尼使Ａｌｆｖｅｎ波演化成行波涌浪。它携带一个方向向上的平行电场，加速极光电子形成分立极光。对等离子体密度、电场及其对应的电势进行了数值计算，结果发现满足磁层加速区条件形成Ａｌｆｖｎ行波涌浪，提供足够强的加速粒子的电场。  相似文献   

3.
由动力Alfven波沿磁场方向传播的扰动非线性方程，用量纲分析法导出太阳风中Alfven湍流谱. 太阳风中观测到的湍流谱恰是由方程得到谱的特例. 我们提出太阳风中Alfven湍流是一支反向串级的湍流，正向串级的一支湍流已经用于日冕而耗散掉. 理论上提出这支反向的Alfven湍流产生机制是由于动力Alfven波的非线性色散造成的调制不稳定性驱动的.  相似文献   

4.
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．  相似文献   

5.
Alfven脉动串级加热加速太阳风的二元流体模型   总被引：2，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文
为研究太阳风的加速及加热机制，本又提出计算太阳风加速与加热的二元流体模型．该模型是建立在涂传治等提出的Alfven脉动的波能本级理论的基础上的．它能够描述从1Rs到1AU空间范围内太阳风的加速与加热，特别是它能够描述Alfven脉动的主要特性和Helios卫星对0.29－IAU空间范围内太阳风高速流的观测．上述结果说明Alfven波对太阳风的加速和加热有着十分重要的作用，并为研究太阳风的起源提供理论依据．  相似文献   

6.
一、引言 在地球弓激波前存在着低频磁流体波。这种低频磁流体波是太阳风在地球弓激波上的反射粒子和太阳风粒子之间相互作用产生的。根据人造卫星的观测资料可以得到,在地球弓激波前,Pc3-4脉动频率范围内的低频磁流体波的主频率和行星际磁场强度  相似文献   

7.
齐兆辉  刘勇  刘若炎 《地球物理学报》2021,64(11):3837-3845
慢太阳风的起源是一个困扰空间物理领域多年的问题,一些研究人员认为慢太阳风中阿尔芬度比较高的部分起源于小冕洞或者是冕洞的边界,不过另外一些研究者发现高阿尔芬度慢太阳风在成分上和低阿尔芬度的慢太阳风并无显著差别.最近的一项研究中发现的慢太阳风中的小冕洞风并没有特别高的阿尔芬度.我们利用一个简单的二维太阳风模型计算了阿尔芬波和小冕洞风的传播;计算结果显示,由于阿尔芬波的传播特性,从小冕洞出发的等离子体和阿尔芬波动在传播到1AU的过程中会发生分离,形成了低阿尔芬度的小冕洞风和高阿尔芬度的普通慢风.这个结果定性地解释了慢太阳风中观测到的小冕洞风和高阿尔芬度慢风的特性,也为解开慢太阳风的起源之谜提供了新的思路.  相似文献   

8.
空间飞船Helios 1和Helios 2的磁场探测发现,太阳风高速流中磁场脉动在低频区的能谱的谱指数是随日心距离r而变化的,谱密度的空间梯度是随频率f而变化的,现有关于行星际磁场脉动的理论都不能解释上述现象。本文提出了一个计算行星际磁场能谱径向发展的理论模式。假设在不同频率的脉动之间有由低频向高频传输的能流存在,在这一基础上建立了谱方程,并得到了谱方程的数值解。数值解表明,由0.3AU至1AU,低频区的谱指数增加,而高频区的谱指数近似保持为常数（-1.6）;低频区平均谱密度随着日心距离的变化为r-3.5,在高频区为r-4.1,所有这些都与观测相符合。串级的能量很可能最后传输到质子回旋频率范围,由于回旋共振而耗散,最后加热太阳风质子。这一模式有可能用来计算太阳风的加速问题。  相似文献   

9.
慢激波的演化受其上游介质性质的制约，在等离子体热压与磁压之比β值和离子、电子温度比Ｔｉ／Ｔｅ大于１的介质中不利于慢波变陡形成慢激波。由飞船ＨｅｌｉｏｓＡ，Ｂ探测资料看出，在日心距０．３-１．０ＡＵ区间只有慢速太阳风流中存在有利于慢激波形成的条件。但理论计算和飞船观测指出，在快激波下游流场中β值和Ｔｉ／Ｔｅ都增大，因而在上述区间不论何种流速的太阳风中当有快激波经过后其下游流场内很难形成慢激波。  相似文献   

10.
在原有波动学的基础上，通过对波传播质点的运动和作用进行研究，提出了波传播的力学作用不仅有因形变产生的应力，还存在着另一种由速度决定的不同形式的力——“动作用力”.动作用力才是波传播的根本动力.由“动作用力"和形变应力确立波的动力学方程，由这个方程，又可确定质点的运动规律.质点在波传播中一般并不作弹性振动，质点沿一个方向运动进行能量传递后，只作微弱的回复运动.质点这种运动特点才符合能量守恒.质点这种运动特点决定不同的界面性状有不同形态的反射波.  相似文献   

11.
太阳风动量涨落激发磁层亚暴的机制   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文
本文将太阳风涨落传输能量产生磁层亚暴的机制推广到无碰撞等离子体过程。太阳风的涨落在磁层顶激发压缩阿尔文波,并在磁尾的无碰撞等离子体中传播。尾瓣中满足条件β?1,而等离子体片中β≥1,其中β为等离子体压力与磁压之比。这样,快磁声波在尾瓣中几乎不衰减,而在等离子体片中很快衰减,将波动能量耗散在等离子体片中使等离子体加热或者粒子加速。这种机制还表明,磁尾等离子体片中的高能粒子可以由太阳风涨落动能耗散而被加速,不一定是直接源于太阳。  相似文献   

12.
Resonant transformation of fast magnetosonic (FMS) wave flux into Alfven and slow magnetosonic (SMS) oscillations is investigated in the one-dimensionally inhomogeneous magnetosphere. Spatial distribution of energy absorption rate of FMS oscillations penetrating into the magnetosphere from the solar wind is studied. The FMS wave energy absorption rate caused by magnetosonic resonance excitation is shown to be several orders of magnitude greater than that caused by Alfven resonance excitation at the same surface. It is connected with the spectrum of incident FMS waves. The Kolmogorov spectrum is used in numerical calculations. Magnitude of the Fourier harmonics exciting resonant Alfven oscillations is much smaller than that of the harmonics driving lower-frequency magnetosonic resonance. It is shown that resonant transformation of FMS waves into SMS oscillations can be an effective mechanism of energy transfer from the solar wind to the magnetosphere.  相似文献   

13.
为了研究大气静力平衡适应过程的本质,利用波动理论和能量转换角度,分别对完全可压缩的等温大气模型、滞弹近似下的等温大气模型和层结中性大气模型进行研究比较.结果表明：大气静力平衡适应过程的本质是声波和混合声重力波对扰动能量的频散过程,滞弹近似模型和层结中性模型均不能完全描述此适应过程;在波动假设下,此三类大气模型中扰动物理量之间的偏振关系同波动的性质有关,气团的运动方程均为椭圆方程,声波和混合声重力波对气团运动的作用差异较显著.
大气静力平衡适应过程中扰动能量以有效势能、有效弹性势能、动能或波动能量的形式存在并相互转换;扰动有效势能与其他形式能量之间的转换与混合声重力波或者重力内波有关,扰动有效弹性势能与其他形式能量之间的转换与声波有关.在完全可压缩的等温大气模型中,扰动有效势能增加1个单位,其中69.9%来自扰动垂直动能,其余30.1%来自扰动有效弹性势能.  相似文献   

14.
本文讨论了一种地球磁层的亚暴机制。当行星际磁场有大的南向分量时,磁层的位形可由基本闭式转变为开式。磁鞘中的阿尔文波可以携带超过10~(18)尔格/秒的能流传入磁层尾部,并将能量耗散于等离子体片中。等离子体片中的粒子被加热和加速后,注入近地空间,产生环电流和极区亚暴。计算了剪切流场中阿尔文波的传播过程,以及磁层中阿尔文波的耗散。将本文的结算与[4]中的结果合在一起,可以说明当行星际磁场转向南时,容易发生地球磁层亚暴,但这两者并非一一对应的关系,行星际磁场没有南向分量时也可以发生地球磁层亚暴。  相似文献   

15.
本文在忽略太阳风中磁场对粒子流温度影响的情况下,利用了两个研究太阳风的二元流体模型的结果,计算分析并讨论了在1AU内太阳赤道面附近,考虑磁场与等离子体流耦合后,各太阳风参数的变化情况。结果表明,太阳风中磁场对等离子休流的作用在方位角向较显著;磁场使太阳风方位角速度在1AU处的值可达到1.85km/s;低速太阳风的角动量主要由其中的磁场携带,磁场能逐步将其角动量传输给等离子体流。  相似文献   

16.
Alfven波在低纬地区电离层的传播有其特殊性,一方面,低纬地区同样存在Alfven速度梯度的巨大变化,导致电离层Alfven谐振器(Ionospheric Alfven resonator, IAR)的形成;另一方面,由于在低纬地区磁倾角很小,所以剪切Alfven波在传播的过程中纬度方向跨度很大,不同纬度电离层参数将共同对其产生影响;并且,由于电离层水平分层,故磁力线与电离层不正交.本文选取双流体力学模型,在忽略场向电场的条件下,利用非正交坐标系,结合IRI07模型与MSISE00模型模拟低纬地区Alfven波的传播,得到其反射及耦合特性.结果表明,低纬地区同样存在电离层Alfven谐振现象,由耦合产生的压缩模有向磁赤道方向传播的趋势,夜间电离层状态相对于白天更适合IAR的形成,谐振频率沿磁力线L值增大单调递增.  相似文献   

17.
本文分析了斜入射波矢与背景磁场和激波法线共面时,一维小幅度Alfvèn波干扰下,慢激波的稳定性问题;论证了Alfvèn波在慢激波上的射线反射和折射规律;并就日冕慢激波情形进行了具体的数值计算。结果表明,除非上游法向流速接近上游法向Alfvèn波波速,在上述斜入射的Alfvèn波干扰下,慢激波总是稳定的。日冕慢激波是这种稳定性的一个例子;日冕慢激波的存在,能使起源于日冕向行星际空间传播（不管它起源于日冕慢激波之内或外）的Alfvèn波的法向能流密度增大。  相似文献   

18.
Based on long-term observations of the resonance structure in the electromagnetic background noise spectrum (resonance spectrum structure, RSS), recorded in the frequency range 0.1–10 Hz over one complete solar cycle (11 years, from 1985 to 1995), it was found that the resonance conditions for Alfven waves in the ionosphere (ionospheric Alfven resonator) are determined at midlatitudes by the level of solar activity. RSS are regularly observed in years of minimum solar activity, and are practically absent in years of maximum solar activity. It is shown that consideration of the ionospheric Alfven resonator explains the dependence of the RSS on solar activity.  相似文献   

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