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相似文献
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1.
利用二维全粒子模拟方法研究了无碰撞等离子体中的磁场重联过程,得到了不同区域的离子和电子速度分布。计算结果表明,电子和离子在扩散区中的不同动力学特性产生的Hall电流使磁场的y分量By呈现四极形分布。离子和电子的速度分布偏离了初态时的Maxwell分布,呈现非局域的多重分布。同时由于磁场重联而产生的电场使电子在X点附近得到加速和加热,因而在电子的能谱分布中形成一高能尾。  相似文献   

2.
利用网格粒子云(PIC)模型。在一定条件下,对电离层加热实验中静电波的激发和参量不稳定性的产生,作一维静电粒子模拟,模拟结果表明,SEE的特征与加热泵波频率ω0和电子回旋频率nωce之间的比值有关。入射泵波的电场与地磁场之间的夹角也是影响SEE的一个因素。  相似文献   

3.
色散和耗散对Alfven孤立波的影响   总被引:2,自引:2,他引:0  
利用变数变换和解析积分的方法,分别找到了带色散项的DNLS方程和带耗散的MKdV方程的一类解析解,给出了存在孤立波的条件。  相似文献   

4.
地面入射的大功率高频无线电波(泵波)和电离层等离子体之间的参数相互作用,能够引起静电波的激发,在一定条件下,产生不稳定性.本文用PIC静电粒子模拟方法,研究泵波与赤道电离层E区等离子体的相互作用.研究结果表明,泵波能够控制双流不稳定性的发生,在不同条件下,泵波对双流不稳定性起着稳定与不稳作用,模拟结果定性地与理论研究结果相符合,这为我们对不规则体产生的地面人工控制提供了依据.  相似文献   

5.
本文给出在太阳风超声速流动条件下,离子静电孤波的传播特性,结果与Helios1,2卫星观测的静电离子噪声做了比较。离子声波扰动的非线性发展使太阳风等离子体呈规则的小尺度起伏,离子声波在马赫锥外传播,因此理论预言密度起伏不沿着太阳风速度方向,而是在横向方向.  相似文献   

6.
能量粒子进入磁层的数值模拟研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
来自行星际的能量粒子进入磁层的过程一直是磁层研究的热点,也是空间天气研究关注的焦点之一,而以往的工作大都集中在讨论不同行星际条件下粒子进入磁层的统计规律.本文在T89磁层模式的基础上,建立了太阳能量粒子进入磁层运动的程序,计算了几种不同能量的质子从不同方位角入射到磁层的运动轨迹.模拟结果表明,能量粒子沿着磁力线方向才可能穿越磁层到达地球表面,越偏离这个方向,则越早被反弹.能量越高的粒子进入到地球磁层上空的角度范围越大,但仍然只有沿着磁力线入射的粒子才能到达地球表面.这些结果与理论预言是一致的.   相似文献   

7.
利用一维粒子模拟方法研究了损失锥电子速度分布激发的哨声波非线性演化过程, 并与双麦克斯韦电子分布激发哨声波的情况进行了比较. 结果表明, 这两种情况下, 在线性增长阶段哨声波的主导频率 (能量最集中的一个频率) 是一样的, 波动的激发使得平行于背景磁场方向的电子温度有所提高. 比较而言,在损失锥分布情况下, 哨声波具有主导频率的波模可较早地被激发, 而在线性增长阶段, 哨声波的能量更倾向于集中在高频(短波长)波段. 部分粒子被散射到损失锥中, 而使损失锥分布得以补充. 本文还研究了不同各向异性分布和磁场强度条件下的激发过程.  相似文献   

8.
以多级波粒相互作用模型和1维电磁混合模拟方法研究了高速太阳风中α粒子分布的形成机制.认为α粒子从其产生区到1AU,经历4个特征区域:在冕洞下方的小尺度磁重联区,α粒子产生并得到加速:在约十几个太阳半径日冕区,α粒子形成球壳分布函数:在几十个太阳半径处,在Alfven波和温度各向异性不稳定性的作用下,α粒子分布函数演化为漂移Maxwell分布:当α粒子进入0.3-1AU时,Alfven波的作用使α粒子速度超过太阳风速度约1个局域Alfven速度.  相似文献   

9.
赵明现 《空间科学学报》2022,42(6):1068-1078
以ACE卫星实时观测数据驱动的全球磁流体模拟为背景场,选取2003年10月22-24日行星际磁场(IMF)持续北向的事件,使用试验粒子方法,对太阳风粒子向磁层输运的过程进行模拟研究,分析北向IMF下太阳风粒子注入磁层过程中粒子在磁层内的空间分布和时间演化特征。IMF北向期间,进入环电流区域的粒子在晨侧区域的密度大于昏侧,且晨侧的粒子分布范围更广。背阳面磁鞘中的太阳风粒子可以通过低纬边界层进入磁层,但很难通过南北侧磁层顶进入磁层。进入磁尾的太阳风粒子聚集形成冷而密的等离子体片(CDPS),模拟中CDPS的空间分布和密度大小与观测数据符合。在IMF长时间北向期间,磁尾的粒子数量呈现随时间增长的趋势,并存在约20 min的小幅度准周期变化和约5~6 h的较大幅度的准周期变化。  相似文献   

10.
运用计算机实验方法即三维电磁粒子模拟方法初步研究了暴时扰动情况下外辐射带粒子环境的动态演化特性。模拟计算了暴时辐射带粒子环境的演化情况。模拟计算结果显示,高能质子、电子注入午辐射滞后,两者一方面沿磁力线做弹跳运动,向高纬扩展,部分注入质子和电子沉降于南北两极区域;另一方面,注入质子和电子还经历顺时针和逆时针方向的漂移运动,粒子能量越大,漂移速度越快。暴时多次注入引起整个辐射带粒子能量的大幅增强;粒子注入颗次和强度越大,辐射带粒子通量增幅越大。本项研究为开发研制完整的辐射带动态模式积累了有益的经验。  相似文献   

11.
A general model for the ion- and electron-acoustic solitons and double layers in a multi-component unmagnetized plasma consisting of background electrons, counter-streaming electron beams and ions is discussed. The model is based on the multi-fluid equations and the Poisson equation, and uses the Sagdeev pseudo-potential techniques. For identical counter-streaming electron beams and depending upon the plasma parameters, three types of solutions, namely, ion-acoustic, slow and fast electron-acoustic soliton/double layer, are possible. Generally, the ion acoustic solitons have positive potentials, slow-electron acoustic solitons have negative potentials and fast electron-acoustic solitons and double layers can have either positive or negative potentials depending on the core electron density. As beam speed is increased, first ion-acoustic and then slow electron-acoustic solitons disappear. At large beam speed, only fast electron-acoustic solitons/double layers survive. The results may be relevant to the observations of the electrostatic solitary waves (ESWs) observed in the Earth’s magnetosphere.  相似文献   

12.
Nonlinear isolated electrostatic solitary waves (ESWs) are observed routinely at many of Earth’s major boundaries by the Wideband Data (WBD) plasma wave receivers that are mounted on the four Cluster satellites. The current study discusses two aspects of ESWs: their characteristics in the magnetosheath, and their propagation in the magnetosheath and in the auroral acceleration (upward current) region. The characteristics (amplitude and time duration) of ESWs detected in the magnetosheath are presented for one case in which special mutual impedance tests were conducted allowing for the determination of the density and temperature of the hot and cold electrons. These electron parameters, together with those from the ion experiment, were used as inputs to an electron acoustic soliton model as a consideration for the generation of the observed ESWs. The results from this model showed that negative potential ESWs of a few Debye lengths (10–50 m) could be generated in this plasma. Other models of ESW generation are discussed, including beam instabilities and spontaneous generation out of turbulence. The results of two types of ESW propagation (in situ and remote sensing) studies are also presented. The first involves the propagation of bipolar type ESWs from one Cluster spacecraft to another in the magnetosheath, thus obtaining the velocity and size of the solitary structures. The structures were found to be very flat, with large scale perpendicular to the magnetic field (>40 km) and small scale parallel to the field (<1 km). These results were then discussed in terms of various models which predict such flat structures to be generated. The second type of propagation study uses striated Auroral Kilometric Radiation (SAKR) bursts, observed on multiple Cluster satellites, as tracers of ion solitary waves in the upward current region. The results of all studies discussed here (pulse characteristics and ESW velocity, lifetime, and size) are compared to in situ measurements previously made on one spacecraft and to theoretical predictions for these quantities, where available. The primary conclusion drawn from the propagation studies is that the multiple spacecraft technique allows us to better assess the stability (lifetime) of ESWs, which can be as large as a few seconds, than can be achieved with single satellites.  相似文献   

13.
人体静电是静电防护工程中主要危害源之一。本文采用接触式静电电位测量方法,提出了基于RS485总线的防静电工作区(简称EPA)内人体静电电位在线监测系统,开发了EPA内人员操作时防静电腕带的静电电位在线监测装置及其配套夹具,专门设计了监测装置和整个系统的测试方法。测试结果表明,该方案实现了静电电位连续监测、限值报警和记录可追溯,能够有效提高航天型号科研生产场所的静电防护在线计量保障能力。  相似文献   

14.
15.
Gravity waves with periods close to the Brunt-Väisälä period of the upper troposphere are often observed at mesopause altitudes as short period, quasi-monochromatic waves. The assumption that these short period waves originate in the troposphere may be problematic because their upward propagation to the mesosphere and lower thermosphere region could be significantly impeded due to an extended region of strong evanescence above the stratopause. To reconcile this apparent paradox, an alternative explanation is proposed in this paper. The inclusion of mean winds and their vertical shears is sufficient to allow certain short period waves to remain internal above the stratopause and to propagate efficiently to higher altitudes. A time-dependent numerical model is used to demonstrate the feasibility of this and to determine the circumstances under which the mesospheric wind shears play a role in the removal and directional filtering of short period gravity waves. Finally this paper concludes that the combination of the height-dependent mean winds and the mean temperature structure probably explains the existence of short period, quasi-monochromatic structures observed in airglow images of mesopause region.  相似文献   

16.
静电电荷量传感器标定技术研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
静电电荷量传感器在精密机械、航空发动机的状态监测、故障预测以及健康管理方面有着广泛应用。介绍了静电电荷量传感器的标定技术,基于油滴荷电的原理,结合直流高压源、支撑固定装置、电荷量测量装置研制了静电电荷量传感器标定系统。通过油滴实验,获得了油滴荷电量与施加电压、油滴大小、温湿度之间的关系,分析了影响标定装置的因素。  相似文献   

17.
18.
静电拉伸空间薄膜反射镜面形控制机理研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
薄膜反射镜将解决反射镜孔径与重量相互制约的问题. 采用静电拉伸法控制薄膜反射镜面形, 具有结构简单、反射镜面形易于控制等优点, 其原理为利用静电场上库仑力作用使薄膜产生面形变化, 生成所需的光学曲面. 由于薄膜变形力学, 以及静电场理论的复杂性, 目前薄膜成形及其面形控制在理论分析上仍未有定量的结果. 本文主要以单电极静电场中的薄膜反射镜面形为考察因素, 通过数值计算的方法得到薄膜反射镜上的静电力分布, 运用有限元分析获得该分布下的反射镜面形, 并将其与理想面形进行比较. 提出采用多电极闭环控制可获得更高的控制精度, 对静电拉伸薄膜的研究具有一定的指导意义.   相似文献   

19.
一次暴雨激发平流层重力波的卫星观测与数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
针对卫星Aqua/AIRS观测到的与2011年7月25日山东省乳山市特大暴雨相伴的一次平流层重力波过程,利用中尺度数值模式WRF进行暴雨诱发平流层重力波的数值模拟.对模式输出的垂直速度场和温度扰动场的分析表明,暴雨在平流层内的弧状波结构主要集中在降水云系东侧,水平影响范围大于1000km,且随着高度的增加,圆弧状结构趋于闭合,波动能量显著增强.此外,对垂直速度剖面结构分析表明,受高空东风和风切变的影响,重力波在上传过程中逆着背景风场向东传输,不同高度波动形态各异.基于快速傅里叶变换(FFT)的功率谱分析结果表明,此次暴雨激发的平流层重力波在35km高度的周期为7~20h,水平波长约为1000km,垂直波长为5~10km.通过分析动量通量的垂直输送,定量反映出重力波上传过程中的动力学变化特征.  相似文献   

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