场向电流 ? 典型亚暴期间平均场向电流方向图 极隙区:1000~1400 1区:晨入昏出 2区:晨出昏入 场向电太阳集

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文章关键词:太阳集团游戏2138,磁层电场

  空间物理学基础3-3_理学_高等教育_教育专区。第三章 磁层 第三节磁层电场与电流体系 回顾带电粒子在磁场中的运动 回顾带电粒子在磁场中的运动 回顾带电粒子在磁场中的运动 回顾带电粒子在磁场中的运动 回顾带电粒子在磁场中的运动

  第三章 磁层 第三节磁层电场与电流体系 回顾带电粒子在磁场中的运动 回顾带电粒子在磁场中的运动 回顾带电粒子在磁场中的运动 回顾带电粒子在磁场中的运动 回顾带电粒子在磁场中的运动 磁层电场 ? 极化电场 正负带电粒子极化而分离,造成同种极性电荷的堆积,产生有势电场, 无旋场。 ? 感应电场 磁场随时间变化所产生的有旋电场,无散场。 ? 对流电场 带电粒子横切磁力线产生正负粒子沿反方向运动而产生的极化电场。 ? 映射电场 沿磁力线电导率高,磁力线是等电位线,电场通过磁力线从一个区域映 射到另一个区域。 地球空间电流 磁层-电离层大尺度电流体系示意图 六大电流体系:向阳面磁层顶C-F电流;对称环电流SRC; 部分环电流+2区场向电流及其在电离层中的闭合电流PRFI; 磁尾电流MTL;1区场向电流FAC1;电离层电流IDC 磁 电层 流- 体电 系离 示层 意大 图尺 度 cross section of global magnetospheric currents 地 面 水 平 磁 场 分 布 等 效 电 路 结 构 磁层顶电流 ? 太阳大气压缩地磁场形成的边界面电流 磁层顶电流 ? 太阳大气压缩地磁场形成的边界面电流 ? 太阳风动压与磁层磁压平衡 ? ? ?psw ? J mp ? Bmp ? ? ?pSW 即,J mp ? Bmp ? 2 Bmp 在向日面磁层顶附近,地球磁场Bmp向北,太阳风压力梯度指向 太阳,所以磁层顶电流Jmp由早晨指向黄昏。 磁层顶电流 ? 太阳大气压缩地磁场形成的边界面电流 ? 太阳风动压与磁层磁压平衡 ? 产生的物理机制 磁层顶电流 磁层顶电流 赤道环电流 形成机制 环 电 流 形 成 机 制 经向漂移形成环电流 经向漂移形成环电流 磁尾电流 是空间尺度最大的磁层电流体系。太阳风质量、动量和能量向磁 层传输并主要积累都在磁尾。 形成机制 ? 无边界、无电场的一维模型(哈里斯,1962) ? 磁场分三个区域: ? B( z ) ? B0 tanh( z / h) x 均匀磁场 磁场梯度区 p( z ) ? p0 sec h 2 ( z / h) 零磁场区 形成机制 ? 有边界、有电场的模型(阿尔芬,1968) 电场漂移向着中性片,当粒子到达中性片无磁场区时,在电场作 用下加速运动,正离子向左,太阳集团2138网站电子向右,形成从左向右的电流。 场向电流 ? 典型亚暴期间平均场向电流方向图 极隙区:1000~1400 1区:晨入昏出 2区:晨出昏入 场向电流 ? 典型亚暴期间平均场向电流方向图 ? 1区场向电流回路 场向电流 ? 典型亚暴期间平均场向电流方向图 ? 1区场向电流回路 ? 2区场向电流回路 电离层电流 电离层电流 太阳-行星际-磁层-电离层能量耦合 太阳-行星际-磁层-电离层能量耦合 ① 太阳低日冕CMEs→行星际磁场南向→向阳面磁重联→部 分粒子沿重联磁力线与高纬大气分子原子发生碰撞形成 极光;部分粒子沿重联磁力线向磁尾方向延伸,把太阳 风能量带到磁尾→磁尾磁重联→磁尾等离子体团→部分抛 射出去,离开地球磁层;部分随磁力线向地球方向收缩, 形成环电流,在两极沉降,产生亚暴极光。 ② 能量耦合的整体特征:来自太阳风的定向动能→磁尾磁 能存储→等离子体片、极光粒子、环电流中的热能和电 离层的焦耳加热。

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