引导中心的动力学方程及其在空间物理中的应用

1

作者 濮祖荫 刘振兴 王元殿 《地球物理学报》 1981年第4期372-384,共13页

本文导出了引导中心的四个动力学方程并推广到相对论形式,讨论了这些方程之间的联系及其在空间物理中的应用。这四个方程中,引导中心相空间连续方程是基本方程,刘维定理则是核心。

关键词 刘维定理 空间物理 引导中心 动力学方程

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利用同步卫星信标研究电离层的初步结果

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作者 陈培仁 蒋和荣 徐楚孚 《地球物理学报》 1981年第4期364-371,共8页

本文介绍505-A型电离层偏振仪的性能以及一些初步观测结果,特别是1980年云南日全食观测结果。

关键词 同步卫星信标 505-A型电离层偏振仪

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由多项式构成的离散空间直交系

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作者 陈光福 《地球物理学报》 1985年第3期254-259,共6页

本文由多项式构成了离散空间的三组直交系;证明了由多项式构成的离散空间直交系的每一直交多项式的诸系数比都是唯一确定的,在这种意义上讲,离散空间直交系是唯一的;从这一唯一性出发,本文导出了直交系各直交多项式的对称性,这种对称性... 本文由多项式构成了离散空间的三组直交系;证明了由多项式构成的离散空间直交系的每一直交多项式的诸系数比都是唯一确定的,在这种意义上讲,离散空间直交系是唯一的;从这一唯一性出发,本文导出了直交系各直交多项式的对称性,这种对称性给数据处理,特别是实时数据处理工作带来了方便。 展开更多

关键词 唯一性 多项式 离散空间 系数 对称性 直交系

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大尺度弯曲波和木星磁盘的波状结构 被引量：2

4

作者 刘振兴 王水 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期1-12,共12页

本文提出,术星磁盘的波状结构可能是由木星等离子体片中存在的大尺度弯曲波引起的。从磁流体力学方程组出发,建立了一个自洽的稳态木星磁盘模式,在这个模式中包括了径向等离子体流和方位角方向的磁场。利用扰动的磁流体力学方程组,得出... 本文提出,术星磁盘的波状结构可能是由木星等离子体片中存在的大尺度弯曲波引起的。从磁流体力学方程组出发,建立了一个自洽的稳态木星磁盘模式,在这个模式中包括了径向等离子体流和方位角方向的磁场。利用扰动的磁流体力学方程组,得出了普遍的色散方程。在某些简化条件下解出了色散关系。结果表明,弯曲波是一种新型的耦合波,即Alfvèn波和旋转波(频率相当于木星的旋转角速度Ω_J)相耦合的新型波。这种波的特性与等离子体片的结构相关。根据这种波的特征函数,给出了木星磁盘波状结构的表达式,理论结果与根据探测数据得出的经验形式相符。 展开更多

关键词 弯曲波 磁盘 波状结构 木星

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关于利用行星际闪烁(IPS)观测进行地球磁暴急始预报的初步探讨 被引量：8

5

作者 魏奉思 《地球物理学报》 1984年第5期417-423,共7页

本文在分析行星际激波传播的空间特性的基础上,提出了一种物理模式加统计的预报方法。对1975—1982年间58个耀斑-IPS激波事件是否引起地球磁暴急始进行预报的结果如下:有无磁暴急始发生的报准率是77.6%,虚报率为22.4%;磁暴急始发生时间... 本文在分析行星际激波传播的空间特性的基础上,提出了一种物理模式加统计的预报方法。对1975—1982年间58个耀斑-IPS激波事件是否引起地球磁暴急始进行预报的结果如下:有无磁暴急始发生的报准率是77.6%,虚报率为22.4%;磁暴急始发生时间的预报准确性,大多在±10小时内。这表明利用IPS观测进行磁暴急始预报有很大的潜力和现实可能性。 展开更多

关键词 IPS观测 预报方法 耀斑-IPS激波事件 磁暴急始

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磁层亚暴期间同步高度电子通量突增的理论计算 被引量：1

6

作者 刘振兴 虞和增 +1 位作者 濮祖荫 王元殿 《地球物理学报》 1981年第1期1-10,共10页

本文在给定的电场和磁场模式下,利用引导中心的动力学方程,计算了在磁层亚暴期间同步高度处电子通量突增的过程。结果表明:在增长相期间,电子通量并不增长,甚而有下降的趋势,电子通量的突增,大约是在膨胀相的开始。突增事件是发生在地... 本文在给定的电场和磁场模式下,利用引导中心的动力学方程,计算了在磁层亚暴期间同步高度处电子通量突增的过程。结果表明:在增长相期间,电子通量并不增长,甚而有下降的趋势,电子通量的突增,大约是在膨胀相的开始。突增事件是发生在地方时半夜到黎明,10点到18点这一时间内没有突增现象,18点以后又发现有突增现象。这些主要特征与卫星的观测结果相符合。 展开更多

关键词 突增 同步高度 引导中心 动力学方程 磁层亚暴 电子通量

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耀斑-激波的南-北非对称性传播 被引量：1

7

作者 魏奉思 邓晓东 《地球物理学报》 1987年第5期443-449,共7页

本文根据宇宙线Forbush下降幅度随源耀斑纬度分布的新近结果,采用无量纲化的MHD平面斜激波跃变条件,推算得到子午面内一种可能的耀斑-激波模型。发现耀斑-激波在太阳子午面内的传播相对耀斑法线方向是非对称的,激波面后的动力学参数与... 本文根据宇宙线Forbush下降幅度随源耀斑纬度分布的新近结果,采用无量纲化的MHD平面斜激波跃变条件,推算得到子午面内一种可能的耀斑-激波模型。发现耀斑-激波在太阳子午面内的传播相对耀斑法线方向是非对称的,激波面后的动力学参数与磁场具有截然相反的非对称性分布;激波传播的最快方向倾向日球电流片方向。该模型可以解释太阳耀斑-地磁、宇宙线效应中的南-北非对称性现象,有助于了解高速等离子体和非均匀背景场之间的相互作用过程。 展开更多

关键词 耀斑-激波 行星际激波 耀斑高速流 扰动太阳风

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木星Io通量管中等离子体湍流及低频无线电波的激发和功率 被引量：1

8

作者 刘振兴 《地球物理学报》 1983年第3期214-223,共10页

本文对木星极区(1000—6000公里)Io通量管中的等离子体湍流和低频无线电波的激发机制进行了理论分析,并对它们的能量密度作了数值估计。指出:在Io通量管中可能存在着两种主要的不稳定性,一是电流驱导不稳定,这种不稳定可以激发离子声湍... 本文对木星极区(1000—6000公里)Io通量管中的等离子体湍流和低频无线电波的激发机制进行了理论分析,并对它们的能量密度作了数值估计。指出:在Io通量管中可能存在着两种主要的不稳定性,一是电流驱导不稳定,这种不稳定可以激发离子声湍流,离子声湍流通过离子的非线性散射可以转化为哨声湍流。这两种湍流的能量密度大致相等,约为10^(-17)—10^(-16)焦耳/厘米^(3)。另外一种不稳定性是由于高能粒子沉降引起的束流不稳定,可以激发朗缪尔湍流和迴旋频率等离子体湍流,能量密度分别为10^(-17)焦耳/厘米^(3)和10^(-14)焦耳/厘米^(3)的量级。这两种湍流可转化为低频无线电波,最大的能通量可达10^(-22)—10^(-20)瓦/厘米^(2)·赫兹。 展开更多

关键词 低频无线电波 电流驱导不稳定 Io通量管

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雷暴起电过程的电响应考察 被引量：2

9

作者 薛松 庄洪春 《大气科学》 CSCD 北大核心 1990年第4期454-463,共10页

为了研究日地耦合过程中太阳活动与雷暴数的相关,我们通过对一雷暴起电过程的模拟来考察可能的太阳活动引起的大气电参数的变化对雷暴起电过程的影响。结果表明:低层电位梯度的增强将有益于起电的发展。尽管通常测得的一倍以下的变化对... 为了研究日地耦合过程中太阳活动与雷暴数的相关,我们通过对一雷暴起电过程的模拟来考察可能的太阳活动引起的大气电参数的变化对雷暴起电过程的影响。结果表明:低层电位梯度的增强将有益于起电的发展。尽管通常测得的一倍以下的变化对起电影响不大,但若局域性的二至三倍以上的增强会显著地加速起电的发展。离子过程在起电中的作用是低一量级的效应,起电初时电荷分离很弱,任何小的扰动都可能抑制电场增长,初始晴天电场的增大将有利于加速起电正向发展,而其它有关雷暴动力学因子的考察与前人工作相一致。 展开更多

关键词 雷暴 起电过程 电响应 太阳 活动

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带电粒子在中性线磁场中的运动 被引量：1

10

作者 徐荣栏 宛振福 马福胜 《地球物理学报》 1980年第3期233-244,共12页

本文利用了小扰动方法、轨道法以及粒子的运动区域,比较系统地研究了带电粒子在中性线磁场中的运动。其结果是:1.带电粒子的运动轨道可分为漂移轨道、波动轨道与8字形轨道三种形式。小扰动方法不能使用于中性线■的区域内,在这个区域出... 本文利用了小扰动方法、轨道法以及粒子的运动区域,比较系统地研究了带电粒子在中性线磁场中的运动。其结果是:1.带电粒子的运动轨道可分为漂移轨道、波动轨道与8字形轨道三种形式。小扰动方法不能使用于中性线■的区域内,在这个区域出现一个与小扰动漂移运动相反方向的运动。2.在沿中性线方向的电场的作用下,中性线周围的部分粒子可以聚集到中性线附近。当粒子进入非小扰动区时,它们将被中性线磁场反射,并被电场加速。3.计算出磁尾中性片的厚度为■在这个区域内,大部分带正电的粒子的平均运动是沿晨昏方向,带负电的粒子的运动则相反。磁尾区出现一个等离子体中性片电流。 展开更多

关键词 漂移轨道 小扰动方法 运动轨道 带电粒子

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中层和热层大气的湍流结构 被引量：1

11

作者 刘振兴 《地球物理学报》 1980年第2期117-122,共6页

本文首先讨论了中层和热层大气湍流谱区的划分,发现对于同样尺度的湍流,在不同高度对应的谱区是不同的。随着高度的增加,愈向耗散区一端移动。其次,从理论上讨论和计算了不同高度的湍谱分布。最后,导出了湍流扩散系数的公式。湍流扩散... 本文首先讨论了中层和热层大气湍流谱区的划分,发现对于同样尺度的湍流,在不同高度对应的谱区是不同的。随着高度的增加,愈向耗散区一端移动。其次,从理论上讨论和计算了不同高度的湍谱分布。最后,导出了湍流扩散系数的公式。湍流扩散对于高层大气成份的垂直分布有很大的影响。观测结果表明,并不是所有尺度的湍流对高层大气成份的垂直分布都发生影响,而是具有某一尺度的小尺度湍流起主要作用。我们引出了一个有效湍流尺度的概念,并从理论上计算了湍流扩散系数随高度的分布。结果与观测的氩和氦随高度的分布反推出来的湍流扩散系数相符合,同时也与ALADDN 1试验测量的结果相符合。 展开更多

关键词 湍流结构 中层大气 湍流谱区 热层大气

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磁尾宽频带静电噪声的一种新的激发机制

12

作者 沐建林 濮祖荫 方正知 《地球物理学报》 1988年第6期613-621,共9页

本文提出了磁尾宽频带静电噪声强谱段的一种新的激发机制。在等离子体片边界层中存在着瞬时的局域性的晨昏电场。电子和离子对该电场的响应不同:在电场存在的区域内,电子作回旋漂移运动,而离子轨道在2π|Ω_(e)^(-1)|«1«2π|... 本文提出了磁尾宽频带静电噪声强谱段的一种新的激发机制。在等离子体片边界层中存在着瞬时的局域性的晨昏电场。电子和离子对该电场的响应不同:在电场存在的区域内,电子作回旋漂移运动,而离子轨道在2π|Ω_(e)^(-1)|«1«2π|Ω_(j)^(-1)|的时间尺度内可视为直线。由于等离子体片边界层中等离子体是非均匀的,这就导致了电荷分离的产生,从而可激发静电不稳定性。本文通过求解含电场的Vlasov方程,计算了由此产生的不稳定波的频率和增长率,考察了波矢方向。上述计算结果均与强谱段静电噪声的观测特征一致。 展开更多

关键词 晨昏电场 磁尾宽频带静电噪声 等离子体不稳定性

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根据VLF的相位变化确定D层宇宙线强度变化的可能性

13

作者 叶宗海 邓荣华 《地球物理学报》 1985年第4期348-355,共8页

银河宇宙线是电离层D层的重要电离源之一,它的急剧变化会使D层电子密度发生改变,从而影响VLF波的夜间传播。本文根据在西安接收英国GBR台的VLF波(16kc/s)的相位变化,讨论了在有宇宙线暴(Forbush下降)和强磁暴时,中纬D层电子浓度的变化... 银河宇宙线是电离层D层的重要电离源之一,它的急剧变化会使D层电子密度发生改变,从而影响VLF波的夜间传播。本文根据在西安接收英国GBR台的VLF波(16kc/s)的相位变化,讨论了在有宇宙线暴(Forbush下降)和强磁暴时,中纬D层电子浓度的变化和相应的VLF波的相位漂移;并根据VLF的相位变化,估计了相应的宇宙线强度变化。由于D层中的宇宙线强度变化通常难于观测,通过VLF波的相位漂移来估计它,这是很有意义的。所以,VLF波的传播效应可能成为间接探测宇宙线强度变化的有用工具。 展开更多

关键词 VLF波 D层 宇宙线 电子密度 相位变化

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热层氧原子基态^(3)P的精细结构能级的激发温度

14

作者 吴健征 《地球物理学报》 1980年第4期368-375,共8页

本文讨论热层中氧原子与电子及中性粒子的碰撞,对氧原子在基态2P^(4)^(3)P的精细结构能级上布居的影响。计算了750K和2000K两个热层模式的、夜间和白昼、140至400公里高度间的精细结构能级激发温度。计算中,采用了一系列^(3)P_(1)态的... 本文讨论热层中氧原子与电子及中性粒子的碰撞,对氧原子在基态2P^(4)^(3)P的精细结构能级上布居的影响。计算了750K和2000K两个热层模式的、夜间和白昼、140至400公里高度间的精细结构能级激发温度。计算中,采用了一系列^(3)P_(1)态的中性粒子碰撞去激发等效截面的假设值。基于Takao Tohmatsu由研究日气晖氧原子1302埃三重线相对强度提出的意见,得到各热层状态的激发温度下限值。 展开更多

关键词 电子 热层 精细结构能级 氧原子 激发温度

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中层和热层大气的垂直动力传输及其影响

15

作者 陈耀武 《地球物理学报》 1980年第4期353-367,共15页

本文根据气体分子运动论导出了垂直动力传输函数,此函数可以代替Nicolet和Mangc的混合比,较好地描述高层大气中从完全混合状态向扩散分离状态的过渡过程。分析了高层大气中湍流运动的观测结果,给出了湍流系数随高度分布的几个模式,利用... 本文根据气体分子运动论导出了垂直动力传输函数,此函数可以代替Nicolet和Mangc的混合比,较好地描述高层大气中从完全混合状态向扩散分离状态的过渡过程。分析了高层大气中湍流运动的观测结果,给出了湍流系数随高度分布的几个模式,利用这些模式计算了惰性气体氩、氦与氮的数密度比的高度剖面,并与箭载质谱仪探空资料作了比较。根据光化-动力传输理论,计算了上中层及低热层大气主要化学成份的高度分布。结果表明:垂直动力传输明显地影响着大气成份的分布。文中还指出,氧分子的光离解系数与其数密度的高度剖面耦合在一起,因而应当由上向下数值求解有源有汇的连续方程组,这样可避免由于光离解系数的假设所造成的误差。 展开更多

关键词 垂直动力传输 惰性气体 湍流系数 高层大气

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夜间电离层频高曲线的一种新的换算方法

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作者 张肇先 《地球物理学报》 1980年第2期123-138,共16页

本方法的关键在于建立对最小可见频率f_(min)以上包括九至十五个视高h′数据的同步换算范围进行精确可靠的换算方法。对同步换算范围给出三个各包含二个未知数的高层模式,对f_(min)以下给出六或八个各包含二个未知数的低层模式。按照最... 本方法的关键在于建立对最小可见频率f_(min)以上包括九至十五个视高h′数据的同步换算范围进行精确可靠的换算方法。对同步换算范围给出三个各包含二个未知数的高层模式,对f_(min)以下给出六或八个各包含二个未知数的低层模式。按照最小二乘法对每一条频高曲线最多可以得到二十个各不相同的换算结果。通过一定的方法可以从中挑选出精确的结果。对468条其形状、临界频率f_(c)、半厚H以及f_(min)各不相同的其精度为0.1公里左右的理论夜间频高曲线进行了换算。其中462条曲线的极大换算误差不超过5公里,6条曲线介于5公里至9公里之间。 展开更多

关键词 最小可见频率 频高曲线 换算方法 夜间电离层

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高层大气中氧绿线强度与氧原子密度的关系

17

作者 邰鸿生 《地球物理学报》 1980年第1期19-24,共6页

本文分析了氧绿线强度剖面的半宽度与氧原子密度剖面的观测值,表明氧绿线强度与氧原子密度的关系,不是如Chapman机制所要求的J∞N^(3)(O),而是J∞N^(2)(O)。

关键词 关系 氧原子密度 氧绿线强度 Chapman机制

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磁扰的K_(p)类型与耀斑活动

18

作者 章公亮 《地球物理学报》 1982年第1期10-19,共10页

本文提出了一种简易而又具有物理基础的根据K_(p)指数分类磁扰的方法,它考虑了急始及主相这两种基本过程之间的关系。对1936—1958年期间各类磁扰与耀斑活动的统计关系,进一步证实作者以前发现的太阳活动与磁扰关系之间的南北及东西不... 本文提出了一种简易而又具有物理基础的根据K_(p)指数分类磁扰的方法,它考虑了急始及主相这两种基本过程之间的关系。对1936—1958年期间各类磁扰与耀斑活动的统计关系,进一步证实作者以前发现的太阳活动与磁扰关系之间的南北及东西不对称性,也有证据表明,磁扰特性与活动区磁场类型及太阳扰动产物在行星际空间的传播速度有关。作者提出了一种用行星际激波在螺旋行星际磁场中各向异性传播的图象,试图解释上述统计结果。 展开更多

关键词 K_指数 急始 统计关系 磁扰 主相

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亚暴期间磁层和电离层相互耦合的计算

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作者 张满莲 傅竹风 朱岗崑 《地球物理学报》 1988年第5期500-509,共10页

本文假设亚暴时跨尾电流被等离子体团中断,转向成沿磁力线流动的1区场向电流。根据文献[1]的模拟结果,算出场向电流在电离层中的分布。并以此场向电流为输入,计算电离层电势和电流。结果表明,场向电流强度可达1.5×10^(6)A以上,与... 本文假设亚暴时跨尾电流被等离子体团中断,转向成沿磁力线流动的1区场向电流。根据文献[1]的模拟结果,算出场向电流在电离层中的分布。并以此场向电流为输入,计算电离层电势和电流。结果表明,场向电流强度可达1.5×10^(6)A以上,与观测结果一致;它主要分布于70°N以北的区域。电离层电流主要以夜间西向电射流形式出现,主要成份是Hall电流;极区电位降最大可达190kV。本文还简要讨论了等离子体团的晨-昏向尺度对场向电流分布和电离层电导率对电离层电流的影响。 展开更多

关键词 亚暴 场向电流 耦合 等离子体团

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