大磁暴中环电流离子成分的变化及其与磁暴演化的关系 被引量：11

1

作者 傅绥燕 濮祖荫 +3 位作者 宗秋刚 肖池阶 谢伦 B.Wilken 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期1-11,T001,共12页

利用CRRES/MICS的观测数据 ,研究了磁暴期间内磁层离子成分的变化 .对1 991年两个典型磁暴和 1 2个大磁暴的分析表明 ,组成暴时环电流的离子可以分成两组 ,一组由O+、低能H+和He+组成 ,起源于电离层 (IOP) ;另一组为高能H+和He++,主要... 利用CRRES/MICS的观测数据 ,研究了磁暴期间内磁层离子成分的变化 .对1 991年两个典型磁暴和 1 2个大磁暴的分析表明 ,组成暴时环电流的离子可以分成两组 ,一组由O+、低能H+和He+组成 ,起源于电离层 (IOP) ;另一组为高能H+和He++,主要来自太阳风 (SOP) .宁静时环电流主要成分为SOP ,大磁暴主相极大时环电流的主要成分是IOP .大磁暴期间离子可被注入到很低的高度 (L =3— 4) .IOP对环电流的贡献随磁暴强度增大而增加 ,在大磁暴主相极大时可达 80 % (数密度 ) .IOP中O+的快速增减是导致Dst指数在磁暴主相期间快速下降和恢复相中快速增长的主要原因 .小磁暴中 (Dst>- 50nT) 展开更多

关键词 磁暴 环电流 离子成分 太阳风 电离层 数据处理 能量粒子 CRRES/MICS观测数据

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2003年11月超强磁暴热层大气密度扰动及其与焦耳加热和环电流指数的关系——CHAMP卫星观测 被引量：11

2

作者 周云良 马淑英 +2 位作者 Luhr H. 王慧 党戈 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期986-994,共9页

本文利用CHAMP卫星加速度仪测量数据,计算和分析2003年11月20～21日大磁暴期间大气质量密度扰动的全球分布特征;研究暴时变化与极区大尺度对流引起的全球焦耳加热总功率及环电流指数SYM-H之间的关系.结果表明,磁暴期间400km高度上热层... 本文利用CHAMP卫星加速度仪测量数据,计算和分析2003年11月20～21日大磁暴期间大气质量密度扰动的全球分布特征;研究暴时变化与极区大尺度对流引起的全球焦耳加热总功率及环电流指数SYM-H之间的关系.结果表明,磁暴期间400km高度上热层大气质量密度大幅度上升,NRLMSISE-00模式预测值与此相比有很大差别;暴时大气密度的增大存在昼/夜半球不对称性:白天强于夜晚,且白天随纬度的分布呈现出比较复杂的图像,在赤道附近和南半球中低纬区(10°N～50°S)大气密度增大较强,并呈双峰分布,两个峰分别位于0°和45°S,另外在极区也出现大气密度扰动的局部极大,而在夜晚,大气密度变化南北半球比较对称,在赤道低纬区大气密度增大较强;互相关分析表明,中低纬区大气密度变化滞后于全球焦耳加热总功率3～7h,滞后于环电流指数(SYM-H)0～3h,与二者存在很强的相关,表明极区焦耳加热和赤道环电流过程对暴时热层大气密度扰动有重要影响. 展开更多

关键词 热层大气质量密度 CHAMP卫星 磁暴 焦耳加热 环电流指数

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基于中性原子通量数据的磁暴期间环电流研究 被引量：2

3

作者 陈志青 沈超 +3 位作者 路立 S. McKenna-Lawlor 刘振兴 燕广庆 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期727-737,共11页

本文通过分析两次大磁暴期间的中性原子(ENA)通量数据,试图揭示环电流离子通量的变化规律,进一步探讨环电流的形成和损失机制,以及磁暴和亚暴的关系.两次磁暴期间ENA通量的变化呈现出一些重要的特征:(1)通量随能量的增高而快速降低,磁... 本文通过分析两次大磁暴期间的中性原子(ENA)通量数据,试图揭示环电流离子通量的变化规律,进一步探讨环电流的形成和损失机制,以及磁暴和亚暴的关系.两次磁暴期间ENA通量的变化呈现出一些重要的特征:(1)通量随能量的增高而快速降低,磁暴主相期间高能端通量所占比重增大;(2)通量比例曲线的起伏远比通量曲线的起伏要平缓;(3)通量的起伏与AE指数之间没有简单的对应关系;(4)磁暴恢复相开始前,ENA通量出现短时间的猛烈增长,特别是低能端通量的增长异常迅速;(5)Dst/SYM-H指数快速恢复期间,ENA通量的变化表现为两个完全不同的阶段:先降低,后增大.忽略影响ENA通量的其他次要因素,ENA通量的上述特征直接反映了环电流的发展规律.环电流离子通量随能量的增高快速下降,磁暴主相期间可能由于高能O+的增加使得能谱有所变硬.离子主要受南向行星际磁场(IMF)所引起的对流电场的驱动注入到环电流区域,通量的变化大体上是无色散的.亚暴活动与环电流的增长没有直接的因果关系,但亚暴活动会引起环电流离子通量的短时间尺度波动.恢复相开始前,环电流离子在昏侧区域发生堆积,使得局部离子通量变大.这可能是由于屏蔽电场的形成削弱了内磁层对流电场,造成离子在磁层顶的逃逸损失过程减弱.在Dst/SYM-H指数的快速恢复期间,环电流离子通量的衰减速度也可能发生阶段性变化.这说明Dst/SYM-H指数并不能准确反映环电流的强度,环电流的衰减过程可能具有比先快后慢更为复杂的阶段性模式. 展开更多

关键词 环电流 中性原子成像 磁暴 亚暴 离子

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2004年11月磁暴期间环电流的演化过程--TC-2卫星中性原子成像仪观测结果 被引量：3

4

作者 陈志青 沈超 +3 位作者 路立 S. McKenna-Lawlor 刘振兴 燕广庆 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2271-2279,共9页

本文通过对TC-2卫星上搭载的中性原子成像仪(NUADU)在2004年11月发生的一次大磁暴期间观测到的一系列中性原子(ENA)图像的分析,试图给出环电流在磁暴期间的演化模式.研究表明,南向的行星际磁场(IMF)分量在离子从磁尾向内磁层注入和随后... 本文通过对TC-2卫星上搭载的中性原子成像仪(NUADU)在2004年11月发生的一次大磁暴期间观测到的一系列中性原子(ENA)图像的分析,试图给出环电流在磁暴期间的演化模式.研究表明,南向的行星际磁场(IMF)分量在离子从磁尾向内磁层注入和随后的环电流增长过程中起着关键的作用.IMF转为北向后,离子注入随即很快停止.在离子注入增强期间,离子的漂移路径是开放的,以致大量环电流离子从黄昏侧注入后快速地损失在黄昏至正午的磁层顶.所以,环电流往往在离子漂移路径从开放变为封闭后才达到最大强度,而不是在这之前,尽管那时的离子注入强度更大.在该磁暴主相期间,离子注入发生在17:00～22:00LT范围内,形成极其不对称的环电流分布形态.而在恢复相期间,由于受大的IMF B_y分量的影响,离子注入区的地方时分布范围东向扩张.对称环电流在磁尾对流减小、离子漂移路径变为封闭形态之后形成.在磁暴恢复相后期,从ENA图像看环电流基本衰减到平静时期的水平,而Dst指数仍然显示较强的磁扰动,这说明越尾电流对Dst指数有很重要的影响. 展开更多

关键词 环电流 中性原子成像 磁暴

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环电流区中性原子观测特性模拟研究 被引量：5

5

作者 沈超 刘振兴 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-10,共10页

为了给双星计划中性原子 (ENA)探测仪的研制提供可靠的理论依据 ,并为未来中性原子探测数据的分析及研究做好准备 ,针对双星轨道初步模拟计算了双星ENA探测仪对磁暴时中性原子的观测特性 .建立了磁暴主相期间环电流离子分布的一个近似... 为了给双星计划中性原子 (ENA)探测仪的研制提供可靠的理论依据 ,并为未来中性原子探测数据的分析及研究做好准备 ,针对双星轨道初步模拟计算了双星ENA探测仪对磁暴时中性原子的观测特性 .建立了磁暴主相期间环电流离子分布的一个近似理论模式 ,并模拟计算了极轨卫星在极区上空、赤道面以及其他位置上对不同强度磁暴主相期间环电流区ENA空间角分布及能谱的观测结果 .研究表明 ,存在环电流区方向和南北极区环电流粒子沉降带两个中性原子强度极大区域 ;磁暴越强烈 ,注入区高度越低 ,环电流区观测到的ENA通量越高 ;处于有利位置的ENA探测器可分辨注入区内边界或注入前沿 ;ENA探测器能够分辨环电流带离子分布的不均匀性 ;由于离子交换截面的差异 ,H ,O ,He 3种ENA的能谱分布不同 ;在 10～ 80keV能谱范围内通量较强 ,易于观测 ;环电流区H ,O两种ENA通量较强 ,有利于观测 ;而环电流区HeENA通量很弱 ,不易于观测 .模拟计算研究表明 ,双星极轨卫星能够对环电流区ENA进行有效探测 ;低纬轨道上的ENA探测器也能够对环电流区ENA进行一些观测 ;ENA探测器的研制应重视低、中能量范围ENA的探测 . 展开更多

关键词 中性原子成像 卫星探测 磁暴 环电流离子 电荷交换反应 空间分布

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1994年2月21日行星际激波引起的磁暴 被引量：2

6

作者 刘绍亮 郭建广 +2 位作者 宗秋刚 B.Wilken 傅绥燕 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期203-211,共9页

利用Imp-8,Geotail和Goes-6等卫星资料,研究了1994年2月21日0900UT到达地球磁层的行星际激波引起的磁暴期间,从太阳风向磁层传输能量的有关问题.结果指出:（1）南向行星际磁场（IMF）的长持续时间不是太阳风向磁层输能的必要条件.南北... 利用Imp-8,Geotail和Goes-6等卫星资料,研究了1994年2月21日0900UT到达地球磁层的行星际激波引起的磁暴期间,从太阳风向磁层传输能量的有关问题.结果指出:（1）南向行星际磁场（IMF）的长持续时间不是太阳风向磁层输能的必要条件.南北振荡的,较强IMF也能产生显著的能量传输;（2）行星际扰动磁场通过弓激波和磁层顶后扰动磁能增加,增幅将近5倍;（3）在磁层内扰动磁场的Bz分量在1×10-4Hz附近显著被吸收.这一低频扰动磁场可能是磁暴期间导致氧离子和质子等环电流粒子向内扩散并被加速的原因之一. 展开更多

关键词 1994年2月21日 行星际激波 磁暴 环电流 功率谱 磁层

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环电流区能量离子分布特性研究 被引量：1

7

作者 王馨悦 沈超 刘振兴 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期14-20,共7页

为了考察环电流区离子的分布情况,采用环电流粒子理论模式,对环电流中10-100keV的离子进行了模拟研究．这个模式能够根据近地注入区外边界处离子的分布函数得出磁暴主相期间环电流中的主要成分H+, O+,He+3种离子的通量分布．计算结果分... 为了考察环电流区离子的分布情况,采用环电流粒子理论模式,对环电流中10-100keV的离子进行了模拟研究．这个模式能够根据近地注入区外边界处离子的分布函数得出磁暴主相期间环电流中的主要成分H+, O+,He+3种离子的通量分布．计算结果分析表明,在其他条件相同的情况下,不同种类离子的通量分布的形态结构十分相似．电场强度对环电流离子通量的空间分布具有决定性的作用;晨昏电场强度越强,离子的通量越高;晨昏电场越强,环电流离子的内边界越接近地球． 10keV的离子在电场相当弱的时候还是存在着连续的通量分布,但他们的形态和结构随着电场的变化有明显的变化．电场很弱时,离子分布主要集中于内外两个环带, 离子通量在晨侧的更多一些,离子通量的最大值基本上是在比较靠近地球的环带上;随着电场的增强,离子分布的内外两个环带逐步合并,离子的分布逐渐靠近地球,通量分布的最大值也移动到了昏侧．环电流离子投掷角分布具有各向异性,投掷角在90°左右的时候,离子通量能达到最大值． 展开更多

关键词 环电流离子分布 粒子注入 磁暴

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磁暴期间环电流离子中性原子成像的模拟与观测比较研究

8

作者 陈志青 沈超 +3 位作者 路立 S.McKenna-Lawlor 刘振兴 燕广庆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期182-190,共9页

采用已经建立的环电流离子解析模型,结合Chamberlain地冕中性层模型,研究了2004年11月一次大磁暴期间的环电流区域中性原子(ENA)图像.结果表明,模拟的ENA图像与TC-2卫星搭载的中性原子成像仪(NUAUD)的观测图像在方位角或地方时分布、高... 采用已经建立的环电流离子解析模型,结合Chamberlain地冕中性层模型,研究了2004年11月一次大磁暴期间的环电流区域中性原子(ENA)图像.结果表明,模拟的ENA图像与TC-2卫星搭载的中性原子成像仪(NUAUD)的观测图像在方位角或地方时分布、高度或纬度分布和能谱分布方面存在一定的差异.如果依据磁暴发展的不同阶段来选择环电流离子模型的方位角不对称因子和通量最大方向的方位角,增大地冕中性层在低高度区域的密度或者考虑氢(H)以外的其他中性成分,改进注入边界处的离子能谱分布函数,且考虑不同种类环电流离子的比例随磁暴发展可能发生的变化,该模型有望产生更符合观测的模拟ENA图像. 展开更多

关键词 环电流 中性原子成像 磁暴 环电流模拟 地冕中性层

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利用差分体像素CT由TWINS卫星ENA成像反演暴时环电流离子三维分布

9

作者 颜伟男 马淑英 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2221-2234,共14页

本文将体像素CT方法应用于TWINS卫星高能中性原子立体成像数据,重建环电流离子通量强度三维分布.为了克服卫星ENA成像可能存在的仪器偏差造成反演误差增大甚至迭代发散无解的问题,发展了差分ENA体像素CT反演方法.采用环电流离子分布理... 本文将体像素CT方法应用于TWINS卫星高能中性原子立体成像数据,重建环电流离子通量强度三维分布.为了克服卫星ENA成像可能存在的仪器偏差造成反演误差增大甚至迭代发散无解的问题,发展了差分ENA体像素CT反演方法.采用环电流离子分布理论模型和实际卫星观测几何构形进行模拟检验,证明了该方法的可靠性和优越性.利用此方法分析2012年7月15日磁暴(min Dst=-133nT)主相期间TWINS两颗卫星的实测ENA数据(能量范围4keV^50keV),反演得到环电流离子微分通量随L值/纬度/地方时的三维分布与能谱.所得离子通量呈现显著不对称的部分环电流特征,主要分布在低纬-赤道区磁午夜前后至黎明前数小时,L值约为3.5~6.5的区域;将反演得到的磁午夜后赤道区环电流离子通量能谱,与THEMIS卫星当地测量得到的此区域同时的能谱作比较,两者符合得很好;证明本文发展的差分体像素CT是由多卫星ENA二维图像重建暴时环电流离子分布的有效方法. 展开更多

关键词 ENA成像 差分CT TWINS卫星 环电流 磁暴

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伴随磁层稳态对流的磁暴及磁暴期间环电流的特征

10

作者 提烁 沈超 +1 位作者 陈涛 曾刚 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期384-391,共8页

参考活跃的磁层稳态对流标准,选取了 2001-2017年12个伴随磁层稳态对流的磁暴,研究发现这些磁暴存在以下共性:有长达约10 h的漫长主相;其SYM-H存在一个最小值的平台期,约持续3~10h;这些磁暴发生时,部分环电流持续位于昏侧,其持续时间和... 参考活跃的磁层稳态对流标准,选取了 2001-2017年12个伴随磁层稳态对流的磁暴,研究发现这些磁暴存在以下共性:有长达约10 h的漫长主相;其SYM-H存在一个最小值的平台期,约持续3~10h;这些磁暴发生时,部分环电流持续位于昏侧,其持续时间和行星际磁场分量B_(z)的稳定南向驱动时间相等.此外,这些磁暴发生时,其平台期的环电流离子的寿命为2.4~5.5 h,比一般的大磁暴事件中离子寿命长,且其寿命与平台期长短没有明显关系.伴随稳态对流的大磁暴发生时,环电流离子寿命长,环电流衰减慢,推测是稳态对流期间能量持续而稳定注入磁层导致的. 展开更多

关键词 磁层稳态对流 磁暴 环电流

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《金属-有机框架》专辑序言──金属-有机框架:新型多功能材料 被引量：2

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作者 程鹏 《应用化学》 CSCD 北大核心 2017年第9期977-978,共2页

金属-有机框架是由金属离子与有机配体通过配位键形成的三维框架材料,是近几十年来配位化学领域中发展较快的新型多功能材料。自上世纪90年代以来,金属-有机框架的研究呈现空前的增长,目前已有大于20000例的金属-有机框架被报道。金属-... 金属-有机框架是由金属离子与有机配体通过配位键形成的三维框架材料,是近几十年来配位化学领域中发展较快的新型多功能材料。自上世纪90年代以来,金属-有机框架的研究呈现空前的增长,目前已有大于20000例的金属-有机框架被报道。金属-有机框架可变的金属中心及有机配体使其结构与功能具有多样性。金属中心的选择几乎覆盖了所有金属,包括主族元素、过渡元素和镧系金属。而配体的选择,除了传统的氮杂环和羧酸类配体外,还可以引入一些官能团对其进行修饰, 展开更多

关键词 多功能材料 有机配体 框架研究 配位键 羧酸类 配位化学 镧系 氮杂环 主族 荧光材料

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