基于空间天气观测数据的广东地区电网地磁感应电流事件研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:rain12345
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地磁感应电流(GIC)对电网的危害不仅局限于高纬度地区,近几年的研究发生中低纬度地区也会遭遇地磁感应电流。因此,为了研究地磁感应电流对我国的影响,本论文利用一些可获得的空间天气观测数据(太阳风数据、行星际数据以及地磁数据)对2004年至2006年在广东地区发生的几次地磁感应电流事件进行了研究。由于强磁暴更容易引发GIC事件,因此我们对第23太阳活动周下降年(2003-2006)所发生的强磁暴(Dst≤-100nT)进行了统计分析,发现虽然地磁感应电流水平并不一定随磁暴强度的增大而增大,但是特大磁暴(Dst≤-200 nT)引发的GIC强度要大于一般强磁暴。而在分析行星际源对GIC事件的影响时,我们发现行星际日冕物质抛射(ICME)是该阶段强磁暴的主要驱动源,也是GIC事件的主要驱动源。而在所有ICME中,非磁云ICME(nonMC)驱动的GIC强度要小于磁云ICME。在对太阳风和行星际参数与GIC之间的关系进行研究时,我们发现虽然太阳风质子浓度和温度以及太阳风速度与GIC强度之间没有明显关系,但是我们通过较高的太阳风速度和较低的质子温度这两个特点可以判断出磁云结构,而磁云结构在所有行星际结构中更容易驱动高强度的GIC事件。另外,行星际磁场Z方向分量Bz在南方向上的长时间偏转也更易引发强磁暴和GIC事件。如果我们要根据太阳风和行星际数据对地磁感应电流事件进行预报,那么首先必须要建立一个模型来描述太阳风对地球磁场的作用。基于三维磁流体力学(MHD)理论,国内外科学家们开发出了许多不同的模型用于地磁暴的预报研究,也可以结合电力学知识进一步对GIC事件进行预报。在本文中我们利用太阳风和行星际参数通过Burton方程对两个算例中的Dst指数进行模拟计算来检验它对于地磁暴预测的合适性。只有先掌握了磁暴预测的方法,我们才能进一步进行对GIC事件的预报研究。
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