磁层顶模型论文-刘子谦

磁层顶模型论文-刘子谦

导读:本文包含了磁层顶模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磁层顶,太阳风条件,行星际磁场南北分量,太阳风动压

磁层顶模型论文文献综述

刘子谦[1](2010)在《磁层顶叁维数值模型》一文中研究指出Shue et al.[1997]模型中提出了一个数学函数:其中(r,θ)是磁层顶的空间参数,用来表示磁层顶的位置。r是特定θ角下地球中心到磁层顶的连线距离,θ角是此连线和日地连线的夹角。(r0,α)是磁层顶的位形参数,用来描述磁层顶的尺度和形状。r0是日下点距离,表示地球中心到日下点的距离即磁层顶尺度,α是磁层顶张角,表示磁尾闭合或张开的特性即磁层顶形状。由Shue97模型可知,日下点距离r0和张角α是太阳风条件(太阳风上游地区的行星际磁场南北分量BZ和太阳风动压DP)的函数。本文使用的资料是全球太阳风-磁层-电离层MHD模拟数据,利用太阳风流线方法判断磁层顶,以Shue97模型为基础研究叁维情况下磁层顶位形参数和太阳风条件的关系,并给出磁层顶叁维数值模型。因为Shue97模型是二维模型,所以我们在空间参数(r,θ)基础上加入方位角φ把二维磁层顶模型扩展到三维。磁层顶位形参数(r0,α)不仅是太阳风条件(BZ,DP)的函数,首先是方位角φ的函数。(r0,α)的函数形式是:系数(a0,a2;b0,b2)和φ无关,只是太阳风条件的函数,根据Shue97模型中(r0,α)的函数形式可知(a0,a2;b0,b2)的函数形式是:这样我们就得到了一个磁层顶叁维模型,可以计算任一太阳风条件下的磁层顶叁维形状。根据本文模型计算赤道面磁层顶位形参数(r0,α)和太阳风条件(BZ,DP)的关系。Bz北向增大时,r0略微增大,α减小;BZ南向增大时,r0略微减小,α减小。DP增大时,r0明显减小,r0和DP是幂函数关系,α几乎不变。磁场主要影响磁层顶形状,动压主要影响磁层顶尺度。总体来说赤道面磁层顶形状随太阳风条件的变化不大,说明赤道面磁层顶具有较强的自相似性。根据本文模型计算子午面磁层顶位形参数(r0,α)和太阳风条件(BZ,DP)的关系。BZ北向增大时,r0略微增大,α减小;BZ南向增大时,r0略微减小,α增大。DP增大时,r0明显减小,r0和DP是幂函数关系,α几乎不变。磁场主要影响磁层顶形状,动压主要影响磁层顶尺度。太阳风条件变化,子午面磁层顶形状的变化大于赤道面磁层顶形状的变化。子午面磁层顶因为极尖区的存在而分为两段,而本文模型还是使用一条曲线拟合,所以误差较大。所有太阳风条件下,本文模型和MHD模拟数据符合都比较好。行星际磁场北向时本文模型和经验模型符合比较好,行星际磁场南向时本文模型和经验模型符合比较差。这个问题的原因目前尚不明确,有待我们今后工作进一步研究。(本文来源于《郑州大学》期刊2010-04-01)

林瑞淋[2](2009)在《叁维非对称磁层顶模型建模研究》一文中研究指出基于以往低纬和高纬磁层顶经验模型所存在的问题及其局限性,本文进行了磁层顶位形统计研究及建模工作,采用多颗卫星磁层顶穿越数据,利用Levenberg-Marquardt多参量非线性拟合方法,最终构建了一个动态叁维非对称磁层顶经验模型。这为太阳风与地球磁场相互作用理论研究提供了定量基础,对空间环境预报及空间灾害性事件预报的应用研究具有重要意义。本文收集了1226个近地空间磁层顶穿越点,分别来自Geotail、IMP8、Interball、TC1、THEMIS、Wind、Cluster、Polar、LANL和GOES系列卫星,并主要利用吻合行星际空间和磁鞘磁场Clock-Angle或等离子体参数变化轮廓的方法为这些穿越点配对上5分钟平均值太阳风数据,来自ACE卫星和Wind卫星。在分析和拟合高纬磁层顶位形时,我们增加了网上公布的1482个Hawkeye卫星穿越点,配有1小时平均值太阳风数据。为了进一步改善低纬磁层顶经验模型,我们提出了一个新的连续性方程用于描述IMF BZ对磁层顶位形影响。基于该方程、Shue模型方程、631个低纬磁层顶穿越点(包括所对应上游太阳风数据),以及Levenberg-Marquardt多参量非线性拟合方法,构建了新的低纬磁层顶经验模型,该模型考虑了太阳风动压(DP)和IMF BZ对磁层顶位形影响。基于本文数据,通过与以往低纬磁层顶模型定量预报比较可知,新低纬磁层顶模型降低了对低纬磁层顶穿越点预报偏差,并具备了更广的适用范围;通过对中高纬磁层顶穿越点预报结果可知,这些动态低纬磁层顶模型不适合于高纬磁层顶位形预报。为此,我们对这2708个近地空间磁层顶穿越点进行了分析研究,得到:(1)高纬磁层顶在极隙区处存在内凹结构,其内凹范围比较大;(2)磁层顶内凹位置明显受地磁偶极倾角控制,最内凹点所对应的天顶角和地磁偶极倾角大致呈线性关系,这种关系在南北半球大致呈反对称;(3)磁层顶内凹深度、内凹范围以及内凹中心不变纬度基本不受地磁偶极倾角影响。为了构建叁维磁层顶模型,我们提出了一个新的叁维非对称磁层顶模型方程。该模型方程能够较好地描述近地空间全球磁层顶位形,包括不对称性以及内凹结构。该模型方程同时具备了远磁尾拓展能力强以及模型方程物理意义强等优点。利用以上2708个磁层顶穿越数据、新的叁维非对称磁层顶模型方程以及Levenberg-Marquardt多参量非线性拟合方法,通过逐步分区域拟合方法,筛选出了控制磁层顶位形主要几个参量,并建立了一个动态叁维非对称磁层顶经验模型。该模型被参数化为太阳风动压加磁压(DP+BP)、IMF BZ以及地磁偶极倾角函数。基于本文数据,通过与以往磁层顶模型定量预报比较可知,新叁维非对称磁层顶模型降低了对各区域磁层顶穿越点预报偏差,提高了对叁维磁层顶位形预报水平。新叁维磁层顶经验模型可用于定量研究地磁偶极倾角对磁层顶位形南北不对称性和内凹结构影响过程、DP+BP对磁层顶压缩过程以及IMF BZ对磁层顶侵蚀过程。该模型不仅可用于预报各种各样太阳风条件下近地空间磁层顶位形,而且在通常太阳风条件下也可为远磁尾磁层顶位形提供合理的预报。(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2009-04-01)

林瑞淋,张效信,刘四清,龚建村[3](2006)在《叁维不对称磁层顶模型》一文中研究指出本文基于大量的磁层顶穿越数据的分布特点以及目前磁层顶模型存在的主要问题提出了新的叁维不对称磁层顶模型.该模型主要引入了太阳风动压(Dp)、行星际磁场南北分量 (Bz)以及偶极磁倾角(φ0)控制变量,通过这叁变量并结合磁层顶位置能够较好的描述磁层顶晨昏不对对称性、晨昏向尺度比南北向尺度大,以及极尖区磁层顶的内凹结构等特征。由于本模型可对磁层顶位形进行分块描述,可分解为近地磁层顶、极尖区磁层顶和远磁尾磁层顶叁部分,这使得模型具有较强的物理意义,也给拟合带来很大的方便,同时也较容易实现远磁尾磁层顶的扩展。同时本文将简要介绍多变量非线性拟合方法,并根据目前磁层项穿越数据对该模型进行分步迭代拟合,并给出该叁维不对称磁层顶模型的初步结果。(本文来源于《空间环境及其应用专题研讨会论文摘要集》期刊2006-10-01)

郭九苓,王继业,刘振兴[4](2005)在《不考虑磁层顶磁重联的全球叁维MHD模型》一文中研究指出本文介绍了一个新的磁层全球叁维MHD模型 ,该模型可通过把IMF和地球磁场分开处理的方法“关闭”磁层顶的磁重联 ,从而可直观地显示不同IMF条件下磁层顶的IMF与地磁场的反平行区域 ,即磁重联最可能发生的地方 .结果表明 ,IMFBx 分量对磁层顶磁重联有重要影响 .由于可关闭磁重联 ,该模型还可有效地研究有无磁重联时 ,太阳风对磁层位形 (如晨 昏不对称性 )、粒子输运等重要问题的影响 ,有助于揭示磁层物理现象的基本特性 .(本文来源于《地球物理学报》期刊2005年01期)

管靖,应润杰,赵凯华,涂传诒[5](1984)在《磁层顶的简化模型和低杂漂移不稳定性》一文中研究指出本文从简化的李-甘分布函数出发讨论了磁层顶中的低杂漂移不稳定性,并与漂移麦氏分布算得的结果作了比较.用电流弛豫方法求得了饱和电场扰动的振幅,这振幅与观测值5mV/m相一致.(本文来源于《空间科学学报》期刊1984年02期)

磁层顶模型论文开题报告

(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:

基于以往低纬和高纬磁层顶经验模型所存在的问题及其局限性,本文进行了磁层顶位形统计研究及建模工作,采用多颗卫星磁层顶穿越数据,利用Levenberg-Marquardt多参量非线性拟合方法,最终构建了一个动态叁维非对称磁层顶经验模型。这为太阳风与地球磁场相互作用理论研究提供了定量基础,对空间环境预报及空间灾害性事件预报的应用研究具有重要意义。本文收集了1226个近地空间磁层顶穿越点,分别来自Geotail、IMP8、Interball、TC1、THEMIS、Wind、Cluster、Polar、LANL和GOES系列卫星,并主要利用吻合行星际空间和磁鞘磁场Clock-Angle或等离子体参数变化轮廓的方法为这些穿越点配对上5分钟平均值太阳风数据,来自ACE卫星和Wind卫星。在分析和拟合高纬磁层顶位形时,我们增加了网上公布的1482个Hawkeye卫星穿越点,配有1小时平均值太阳风数据。为了进一步改善低纬磁层顶经验模型,我们提出了一个新的连续性方程用于描述IMF BZ对磁层顶位形影响。基于该方程、Shue模型方程、631个低纬磁层顶穿越点(包括所对应上游太阳风数据),以及Levenberg-Marquardt多参量非线性拟合方法,构建了新的低纬磁层顶经验模型,该模型考虑了太阳风动压(DP)和IMF BZ对磁层顶位形影响。基于本文数据,通过与以往低纬磁层顶模型定量预报比较可知,新低纬磁层顶模型降低了对低纬磁层顶穿越点预报偏差,并具备了更广的适用范围;通过对中高纬磁层顶穿越点预报结果可知,这些动态低纬磁层顶模型不适合于高纬磁层顶位形预报。为此,我们对这2708个近地空间磁层顶穿越点进行了分析研究,得到:(1)高纬磁层顶在极隙区处存在内凹结构,其内凹范围比较大;(2)磁层顶内凹位置明显受地磁偶极倾角控制,最内凹点所对应的天顶角和地磁偶极倾角大致呈线性关系,这种关系在南北半球大致呈反对称;(3)磁层顶内凹深度、内凹范围以及内凹中心不变纬度基本不受地磁偶极倾角影响。为了构建叁维磁层顶模型,我们提出了一个新的叁维非对称磁层顶模型方程。该模型方程能够较好地描述近地空间全球磁层顶位形,包括不对称性以及内凹结构。该模型方程同时具备了远磁尾拓展能力强以及模型方程物理意义强等优点。利用以上2708个磁层顶穿越数据、新的叁维非对称磁层顶模型方程以及Levenberg-Marquardt多参量非线性拟合方法,通过逐步分区域拟合方法,筛选出了控制磁层顶位形主要几个参量,并建立了一个动态叁维非对称磁层顶经验模型。该模型被参数化为太阳风动压加磁压(DP+BP)、IMF BZ以及地磁偶极倾角函数。基于本文数据,通过与以往磁层顶模型定量预报比较可知,新叁维非对称磁层顶模型降低了对各区域磁层顶穿越点预报偏差,提高了对叁维磁层顶位形预报水平。新叁维磁层顶经验模型可用于定量研究地磁偶极倾角对磁层顶位形南北不对称性和内凹结构影响过程、DP+BP对磁层顶压缩过程以及IMF BZ对磁层顶侵蚀过程。该模型不仅可用于预报各种各样太阳风条件下近地空间磁层顶位形,而且在通常太阳风条件下也可为远磁尾磁层顶位形提供合理的预报。

(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。

磁层顶模型论文参考文献

[1].刘子谦.磁层顶叁维数值模型[D].郑州大学.2010

[2].林瑞淋.叁维非对称磁层顶模型建模研究[D].中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心).2009

[3].林瑞淋,张效信,刘四清,龚建村.叁维不对称磁层顶模型[C].空间环境及其应用专题研讨会论文摘要集.2006

[4].郭九苓,王继业,刘振兴.不考虑磁层顶磁重联的全球叁维MHD模型[J].地球物理学报.2005

[5].管靖,应润杰,赵凯华,涂传诒.磁层顶的简化模型和低杂漂移不稳定性[J].空间科学学报.1984

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磁层顶模型论文-刘子谦
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