近地磁尾动理学气球模不稳定性的理论研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liweibo2555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
亚暴爆发被认为是改变磁层和电离层,特别是近地磁尾中磁场能量和等离子体约束的基本过程。近30多年以来,不断有研究者提出气球模不稳定性可能是近地磁尾电流中断和亚暴爆发的触发机制。现在尚不清楚气球模不稳定性是引起亚暴爆发的主导因素还是仅起到部分作用。大多数研究者们在检验亚暴爆发的过程时都已经接受,这一区域的理想磁流体气球模可以是线性不稳定的,而近期研究结果表明动理学效应会显著影响气球模的稳定阈值。然而,包含动理学效应的气球模稳定性尚未能够在全局和真实的磁尾结构中得到很好的检验。在本工作中,我们基于解析动理学理论,考虑不同的平衡电流片结构模型,评估近地磁尾气球模的稳定性。首先我们分析研究了近地空间磁尾二维Voigt平衡的动理学气球模(KBM)稳定性。在磁流体(MHD)模型的框架下,我们对包括有限回旋半径效应、波粒共振、粒子漂移运动等动理学效应的气球模不稳定性进行了数值分析。我们发现,KBM的增长率很大程度上取决于磁场线强直因子S,一个取决于捕获电子份额、有限离子回旋半径和带电粒子漂移运动的参数。分析表明,一、当赤道面比压βeq处于中间范围时,KBM通常会不稳定。但是如果电子温度和离子温度比值Te/Ti很高,那么KBM也会在βeq较高时变得略微不稳定;二、有限离子回旋半径和捕获电子效应可以提高磁场线强直因子S,从而对离地球稍远磁尾处的KBM产生致稳效果;三、改变电流层整体厚度,使电流层变得更薄的话,会在较低的βeq参数区间去稳KBM,在较高的βeq区间稳定KBM。我们进而对近地磁尾的广义Harris电流片平衡进行了 KBM稳定性分析。我们发现,在赤道面距离地球9-10倍地球半径远xe~(9-10)RE的电流片处,如果磁场在电流片的法向分量达到极低值,气球模驱动项(βeq/LpRc)可以达到最大值,KBM在这一区域最不稳定。靠近地球表面的位置由于地磁场很强,气球模驱动项变得很小,KBM会被稳定;离地球表面很远的话,由于磁力线强直因子S的致稳效果,KBM也是稳定的。这意味着局域的电流片厚度变薄也可能是一种有效的触发近地磁尾KBM不稳定性的机制。
其他文献
改革开放40年以来,我国农村教育取得了巨大进步,但是,仍存在很多问题。揆度诸多症结之由,皆可溯源于过度工业主义教育模式的推行。几十年来,过度工业主义的教育,给乡村社会带来一定程度的"损伤"。回望历史,乡村社会面对工业主义教育模式所呈现的种种"不适应",早在20世纪之初,中国乡村教育开始现代转型之时业已出现。20世纪二三十年代陶行知的教育理论与试验,即是基于乡村社会在现代工业主义教育冲刷下的前瞻性思
目的 探讨囊肿-蛛网膜下腔造瘘术对中颅窝蛛网膜囊肿儿童认知功能的影响。方法 将2018年2月—2021年2月经我院门诊确诊并进行囊肿-蛛网膜下腔造瘘术治疗的40例中颅窝蛛网膜囊肿患儿作为手术组,将同期收治入院但拒绝手术并要求保守随访观察的40例中颅窝蛛网膜囊肿患儿作为保守组。观察记录手术组患儿术后临床症状改善情况、并发症发生情况,同时比较两组患儿囊肿体积变化与认知功能评分。结果 手术组患儿术前存在
一、引言大多数教师对学生玩游戏的现象持批判态度。教师们的交流中对于学生玩游戏的现象也通常会发出"如果学生把玩游戏的劲头用到学习上就好了"、"学生要是上课有这样的兴趣就好了"等诸如此类的感叹。姑且不论游戏对学生所带来的影响,不可否认的一个事实是:游戏
期刊
学位
前言我国教育体制在改革的过程中,对英语教学提出了更高的要求,导致传统教学模式很难适应现代教学模式,无法提高学生学习自主性,不利于小学英语教学的快速发展。为了提高学生英语学习兴趣,将教学游戏融入到教学中,符合小学学生学习特点,可为英语教育的发展奠定良好的基础。首先对教学游戏概述与类型进行分析,而后着重探讨了教学游戏在小学英语词汇教学中的应用,提出几点策略,仅供参考。1.教育游戏概述与类型1.1
期刊
哨声波是地球内磁层中广泛存在、十分重要的电磁波动。哨声波在磁层高密度区域如等离子体层一般呈现为非相干的嘶声波,而在等离子体层顶外常呈现为相干的合声波。合声波通常是由分立的单元组成,单个合声波单元常呈现上升调或下降调结构。哨声波是辐射带中高能电子通量增加的主要贡献者,它能够通过局地随机加速,在几小时到一天时间内将大量百keV的能量电子加速到相对论电子,在辐射带电子动力学演化中起着至关重要的作用。人们
地球内部的绝大多数直接信息来自于地震学观测,利用不同温压条件下的矿物弹性性质可以使我们结合已有的波速信息对地球内部物质组成进行推测,因此高压实验所提供的矿物密度、弹性模量等物理性质随地球深度变化的趋势对地球深部科学研究具有重要意义。地幔中的MgO-Al2O3-SiO2-H2O(MASH)体系内矿物对地幔矿物的弹性性质产生明显影响,广泛参与地球内部的不均一性、波速异常等,具有重要的地球物理学意义。本
采用固相萃取-液相色谱-三重四极杆串联质谱(SPE-LC-MS/MS)技术,建立了养殖废水中17种氟喹诺酮类抗生素(FQs)的测定方法。水样在采用固相萃取法富集前,先用 0.45 μm 的聚四氟乙烯滤膜过滤,而后加入5%甲醇(体积比),用盐酸溶液将水样pH调节至2.0±0.5,经固相萃取柱富集,最后用9 mL 0.1%甲酸甲醇洗脱。以C18柱为分离柱,0.1%甲酸-5mmol·L-1 甲酸铵水溶液
选取中国其中的31省市PPP项目面板数据,描述性分析发现2016年-2019年PPP行业集中于市政工程、交通运输、生态建设、环境保护、片区开发及旅游,社会保障、林业、农业、能源及科技难以吸引社会资本关注;运营模式上政府偏好社会公共基础项目所有权控制,回报机制以政府补助和付费方式为主;借助ArcGIS与GeoDa软件可视化呈现2016-2019年PPP西部地区项目数下降,东、中部地区项目执行率高;对
川滇地区位于印度板块与欧亚板块碰撞带的东侧,是我国地震最活跃、地震灾害最严重的区域之一,是地震学研究的重点区域。本文应用压缩感知技术、背景噪声监测技术以及机器学习技术在地震数据处理和地震监测方面利用川滇地区的地震数据进行探索。在数据处理方面,我们利用机器学习技术筛选出可靠的分析数据。随着地震数据量变得越来越庞大,人工筛选变得耗时低效。我们利用机器学习技术代替人工完成这项费时耗力的工作。我们以地动分