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利用Cluster卫星2001~2004年磁尾运行期间RAPID仪器的数据,确定了115例磁尾等离子体注入事件,借助时序叠加法统计研究磁尾等离子体注入现象的特征.注入事件主要分布于磁地方时夜晚20时至凌晨04时.与同步轨道区观测到的粒子注入事件类似,可以将磁尾粒子注入事件分成五类:(1)只有离子注入;(2)离子先于电子注入;(3)离子和电子同时注入;(4)电子先于离子注入;(5)只有电子注入.磁尾粒子注入时,质子(能量范围0~40 keV)的温度和数密度同时显著增加,沿地球径向的传播速度也明显增大.统计分析磁尾注入期间同时观测到的晨昏对流电场,发现电场可分为两类:(A)注入后电场突然增大,电场强度为正;(B)注入后电场突然增大,电场强度为负.利用磁层磁场(T89c)和电场(Volland-Stern)模型模拟粒子注入后赤道面的电漂移速度矢量,模拟结果与统计结果基本一致,表明晨昏对流电场引起的电漂移是驱动磁尾(-18REE)等离子体沿地球径向注入的机制之一. 相似文献
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利用Cluster Ⅱ 卫星上搭载的磁通门磁强计的观测数据,可以计算磁结构的运动速度.本文在GSM(Geocentric Solar Magnetospheric System,地心太阳磁层系)坐标系下处理了磁暴期间(2002年8月1日到2日)和磁场宁静期(2002年8月6日到7日)的等离子体片区的观测数据.通过分析磁结构速度的统计特性和频谱特性,得到以下结论:(1)磁结构运动速度呈现出不规则的摆动结构.(2)Vz的方差与Vy的方差近似相等,而远大于Vx的方差.这可能是由于“风袋效应”.(3)在黎明侧的等离子体片区, Vx和Vz的平均值约为0,但Vy的平均值的量级为-10 km/s.这可能是在等离子体片区Pc5压缩波造成的.(4)Vx, Vy, Vz的频谱在0033 min-1和0035 min-1之间都有一个峰值. 相似文献
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根据采用动力学方程对亚暴期间磁尾磁场向偶极形弛豫过程中离子分布函数的模拟结果 ,研究了磁尾来自电离层的O+,H+和He+离子的速度及能量随时间的变化 .主要结果为 :(1 )离子的加速及能量变化主要发生在磁场偶极化过程的中期 ,对应的地心距离位于- 1 2RE到 - 8RE 之间 ;(2 )垂直于磁场方向上离子加速及能量变化较快 ,平行方向上较慢 ;(3)轻离子较重离子加速及能量变化快 ,磁场偶极化终结 ,3种离子的能量均可增加 2 0 0倍左右 ;(4)初始能量较高时 ,离子加速及能量变化较快 ,离子最终获得的能量较大 .理论计算的磁尾离子能量在磁场偶极化过程终了可达 1 0 2 keV的量级 ,这与观测结果一致 . 相似文献
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在磁静和亚暴期间,TC 1卫星在近地磁尾,包括晨昏两侧和夜侧的尾瓣、等离子体片边界层和等离子体片区域都观测到大量来自电离层的尾向流事件.尾向流在赤道面附近最强,在夜侧较晨昏两侧强;尾向流有从晨昏两侧向夜侧运动的趋势;尾向流随距地球距离增加而逐渐增强.与来自中磁尾的地向流相比,近地磁尾近赤道区域来自电离层的尾向流具有低温高密特性.2004年7月1日至2004年10月31日期间TC 1卫星在近地磁尾(7RE~13RE之间,RE为地球半径)观测到持续时间超过3 min的尾向流共516起.对这516起尾向流的统计研究结果显示:(1)尾向流在从等离子体片边界层向等离子体片的运动过程中流速会逐渐减弱、密度逐渐增高,温度有逐渐下降的趋势;(2)对尾向流平行温度和垂直温度的分析显示不同等离子体区域的尾向流都有较明显的各向异性;(3)在从等离子体片边界层向等离子体片的运动过程中,尾向流逐渐趋向各向同性. 相似文献
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考虑等离子体片区存在源于电离层的氧离子,研究了离子剪切流在低频表面波扰动情况下的开尔文-赫姆霍茨(K-H)不稳定性.在氧离子流与质子流具有近似相同的宏观流速假定下,采用磁流体力学(MHD)近似,并且考虑在磁场方程中保留速度场涡量项,推导出沿磁场方向传播的表面波线性扰动的色散关系.在等离子体片边界层区,发现随着氧离子相对丰度的增加,产生K-H不稳定性的最大临界扰动波长可增大到20RE(地球半径).对于给定的氧离子丰度,临界剪切相对扰动波长的变化存在一个最小值.氧离子丰度越高,最小临界剪切值越小,对应的扰动波长(称最不稳定波长)也越长.高氧离子丰度的不稳定性增长率随速度剪切增加而增加,快于低氧离子丰度.不稳定性增长率随速度剪切增加的最大饱和值接近对应的离子回旋频率.在地磁活动期间,由等离子体片中氧离子丰度增加而增大的沿磁场传播的表面波不稳定性对于理解低频磁脉动事件和磁层亚暴过程也有着十分重要的意义. 相似文献