行星际磁重联排空区和电流片湍动特性分析

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tingyuanzhu
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太阳风湍流能量耗散过程及其与间歇结构的关系一直是太阳风湍流研究领域的前沿热点问题。我们较为系统的选取了WIND卫星2005年-2017年间探测到的83次重联排空区及91次电流片穿越事件为研究对象,首次在局地电流片坐标系(LMN)中研究了重联排空区及电流片磁场在LMN方向的磁场湍流耗散区功率谱特性;对比分析了间歇结构对磁场耗散区功率谱指数的影响;探讨了湍流耗散与等离子体参数可能存在的关系,主要研究结果如下:重联排空区及电流片内部磁场功率谱与背景太阳风有着明显的区别。在这些间歇结构中,L方向的耗散区谱指数接近-2,Btrace方向与L方向的磁场功率谱指数具有相同的趋势;M、N方向的谱指数比L方向的谱指数小,谱形态更加陡峭。另外,强间断结构导致L方向功率指数接近-2,而L方向的功率谱强度明显大于M、N方向,这是导致Btrace方向的功率谱指数接近-2的主要原因。电流片极重联排空区内部磁场间歇性也与背景太阳风大相径庭,且重联排空区与电流片在间歇结构分布上也存在一定的不一致性,电流片内部存着相比于重联排空区尺度更小的间歇结构。重联排空区及电流片内部L方向耗散区谱指数接近-2可能也与间歇结构的分布有关。耗散区磁场功率谱指数与某个单一等离子体参数不存在直接而明显的线性对应关系,但在某些特定的等离子体参量的组合空间显示出较为明显的群集效应,重联引导场和重联喷流可能对太阳风湍流能量耗散过程造成一定影响。
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