磁场外推论文-边新凯

磁场外推论文-边新凯

导读:本文包含了磁场外推论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太阳,太阳爆发活动,日冕磁场,数值模型

磁场外推论文文献综述

边新凯[1](2019)在《日冕磁场外推新方法研究》一文中研究指出太阳日冕中发生的各种剧烈爆发活动是日地空间天气的主要驱动源,研究这些活动及其对地球空间活动的影响是空间物理学研究的重要内容。由于日冕环境的低等离子体beta特性,爆发活动的本质是日冕磁场系统发生不稳定性而剧烈释放磁能量的表现。但是日冕磁场的直接测量尚无法实现,目前研究中广泛采用的磁场外推法,即使用光球层矢量磁图作为底部边界条件来求解数值模型,从而获得日冕叁维磁场。当前的日冕磁场外推法存在多种方法。但各种方法都存在一定的问题,如物理含义不明确,求解速度过慢等,同时所有方法都无法完全重现实际上高度复杂的日冕磁结构。本文在前人基础上开发了两种新的求解日冕磁场的算法并编写了计算程序,其中第一种为基于牛顿粘性流体的松弛法;第二种为电流与磁场Grad-Rubin的快速迭代法。论文中对几种典型的日冕磁场外推标准算例进行了严格测试,取得了较好的结果,证明两种方法的可行性。基于这些工作,预计后续可以发展成更高精度更大计算域乃至全球日冕磁场外推的全新方法。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

江朝伟[2](2011)在《全球日冕演化的自适应数据驱动模式和日冕磁场外推》一文中研究指出太阳日冕是空间天气事件发生的上层区,其中丰富的结构及其演化是空间物理研究的重要内容.数据驱动的日冕模拟,是指在日冕底边界上连续时序地输入观测数据(如磁场)来驱动日冕数值模式,以模拟日冕真实的动力学演化;是研究日冕大尺度结构演变和太阳爆发活动的有力工具.本文侧重于计算技术层面,基于时空守恒数值格式(CESE)和自适应网格方法(AMR),开发了一个新型的日冕–太阳风自适应模式;并联合光球磁流输运模型,建立了首个由时变光球磁图驱动的全球日冕动态演化MHD模式.作用一种新型高效的数值格式, CESE方法已成功地应用于多种空间物理问题的模拟研究.基于一般曲线坐标理论,本文通过把物理空间下的主控方程变换到计算空间并保持守恒形式,首先将CESE格式推广到了一般曲线坐标下.然后借助于并行自适应软件包PARAMESH,并克服了CESE格式和自适应网格系统的各种不兼容性(如时空交错问题,库朗数敏感问题等),将一般曲线CESE格式成功实现于块状自适应网格上,建立了一个MHD数值模拟的新方法AMR-CESE-MHD.为精确刻画日冕底部球型边界面而不引入两极奇点问题,采用一种基于球坐标的重迭型网格(Yin-Yang网格)以克服其他网格系统的各种弱点,并利用高精度的插值保证重迭边界信息相互无障碍的传递.自适应的日冕–太阳风模型即建立于该网格系统和AMR-CESE-MHD方法上.时变自洽的底面边界条件基于投影特征线方法和一个描述光球磁图演化的模型–表面磁流输运(SFT)模型.SFT模型采用观测的综合磁图作为输入,能够很好的再现长达几个月的日面磁流的变化,而且避免了直接采用观测磁图而导致的不兼容性.通过模拟长达叁个太阳自转周的动态演化并与多观测日冕图像进行比较,展示了该日冕动态模式模拟全球日冕基本结构如冕流,冕洞位置和活动区磁场及其演化的能力.此外,由于日冕的叁维磁场尚不能直接观测.作为一种替代办法,磁场外推(重构)也是研究日冕活动的一种重要方法.通过考察外推磁场的拓扑结构,可以发掘导致太阳爆发活动的不稳定磁场位形.本文针对于重构日冕磁场的松弛法,提出了一种新的实现方式.不同于以往的仅求解无力场模型的办法,我们采用全磁流体模型,并利用简洁而高效的CESE格式来求解.光球(底面)边界条件类似于挤压–松弛(stress-and-relax)方法,使初始的势场分布逐渐逼近于观测的矢量磁图.计算区域的其他人工边界全部采用基于投影特征线方法的无反射边界条件.我们将这个方法外推了无力场的两个经典解析解.结果证明了方法的有效性并且细致的分析发现和目前国际上最好的方法相当.(本文来源于《中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)》期刊2011-04-01)

贺晗[3](2007)在《基于Hinode卫星观测数据的活动区日冕磁场外推方法研究》一文中研究指出Hinode(Solar-B)卫星有高分辨率的活动区光球矢量磁场观测和相同时刻的日冕 X 射线成像观测,非常有利于日冕磁场的外推方法研究。我们基于非线性无力场外推"直接边界积分公式"(Direct Boundary Integral Formulation,Yan,Y H.& Li,Z.H.ApJ 2006),采用"逐层向上边界积分计算方案"(Upward Boundary Integration Scheme),尝试使用 Hinode 卫星(本文来源于《中国天文学会2007年学术年会论文集》期刊2007-11-01)

周耀忠,宋武昌,唐申生[4](2003)在《潜艇磁场外推的数学模型研究》一文中研究指出应用磁体模拟理论,根据潜艇包络面上的磁场数据提出了潜艇磁场外推的数学模型,论述了该模型的数学原理、磁位函数计算方法及具体应用时有关参数的确定方法等,并对计算精度作了考核.结果表明:该模型精度较高,具有一定参考价值.(本文来源于《海军工程大学学报》期刊2003年04期)

刘煜,张洪起[5](2002)在《基于MDI/SOHO合成图的全球磁场外推(英文)》一文中研究指出用势场方法和格林函数解构造了叁维日冕磁场。相关的边界条件是所观测的光球磁场以及光球上2.6个太阳半径的开放场(源表面)。所用的光球数据来自高精度的MDI/SOHO观测(2″/像素,1桢/98min)。这种外推方法可以用来分析太阳大事件在大尺度上的可能触发机制。作为一个例子,我们分析了活动区NOAA9077的外推日冕场,发现它们的形态与EIT/SOHO的日冕观测相符很好。结合全日面Hα演化,我们推测来自活动区9082的一次激波扰动应该是导致2000年7月14日大耀斑和日冕物质抛射的触发原因,该扰动沿着外推所得到的一个磁环系统直接传到大耀斑爆发位置。(本文来源于《云南天文台台刊》期刊2002年04期)

磁场外推论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

太阳日冕是空间天气事件发生的上层区,其中丰富的结构及其演化是空间物理研究的重要内容.数据驱动的日冕模拟,是指在日冕底边界上连续时序地输入观测数据(如磁场)来驱动日冕数值模式,以模拟日冕真实的动力学演化;是研究日冕大尺度结构演变和太阳爆发活动的有力工具.本文侧重于计算技术层面,基于时空守恒数值格式(CESE)和自适应网格方法(AMR),开发了一个新型的日冕–太阳风自适应模式;并联合光球磁流输运模型,建立了首个由时变光球磁图驱动的全球日冕动态演化MHD模式.作用一种新型高效的数值格式, CESE方法已成功地应用于多种空间物理问题的模拟研究.基于一般曲线坐标理论,本文通过把物理空间下的主控方程变换到计算空间并保持守恒形式,首先将CESE格式推广到了一般曲线坐标下.然后借助于并行自适应软件包PARAMESH,并克服了CESE格式和自适应网格系统的各种不兼容性(如时空交错问题,库朗数敏感问题等),将一般曲线CESE格式成功实现于块状自适应网格上,建立了一个MHD数值模拟的新方法AMR-CESE-MHD.为精确刻画日冕底部球型边界面而不引入两极奇点问题,采用一种基于球坐标的重迭型网格(Yin-Yang网格)以克服其他网格系统的各种弱点,并利用高精度的插值保证重迭边界信息相互无障碍的传递.自适应的日冕–太阳风模型即建立于该网格系统和AMR-CESE-MHD方法上.时变自洽的底面边界条件基于投影特征线方法和一个描述光球磁图演化的模型–表面磁流输运(SFT)模型.SFT模型采用观测的综合磁图作为输入,能够很好的再现长达几个月的日面磁流的变化,而且避免了直接采用观测磁图而导致的不兼容性.通过模拟长达叁个太阳自转周的动态演化并与多观测日冕图像进行比较,展示了该日冕动态模式模拟全球日冕基本结构如冕流,冕洞位置和活动区磁场及其演化的能力.此外,由于日冕的叁维磁场尚不能直接观测.作为一种替代办法,磁场外推(重构)也是研究日冕活动的一种重要方法.通过考察外推磁场的拓扑结构,可以发掘导致太阳爆发活动的不稳定磁场位形.本文针对于重构日冕磁场的松弛法,提出了一种新的实现方式.不同于以往的仅求解无力场模型的办法,我们采用全磁流体模型,并利用简洁而高效的CESE格式来求解.光球(底面)边界条件类似于挤压–松弛(stress-and-relax)方法,使初始的势场分布逐渐逼近于观测的矢量磁图.计算区域的其他人工边界全部采用基于投影特征线方法的无反射边界条件.我们将这个方法外推了无力场的两个经典解析解.结果证明了方法的有效性并且细致的分析发现和目前国际上最好的方法相当.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

磁场外推论文参考文献

[1].边新凯.日冕磁场外推新方法研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[2].江朝伟.全球日冕演化的自适应数据驱动模式和日冕磁场外推[D].中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心).2011

[3].贺晗.基于Hinode卫星观测数据的活动区日冕磁场外推方法研究[C].中国天文学会2007年学术年会论文集.2007

[4].周耀忠,宋武昌,唐申生.潜艇磁场外推的数学模型研究[J].海军工程大学学报.2003

[5].刘煜,张洪起.基于MDI/SOHO合成图的全球磁场外推(英文)[J].云南天文台台刊.2002

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