地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2009年
7期
1675-1684
,共10页
GS流场重构方法%等离子体片涡流%K-H不稳定性%低纬边界层(LLBL)
GS流場重構方法%等離子體片渦流%K-H不穩定性%低緯邊界層(LLBL)
GS류장중구방법%등리자체편와류%K-H불은정성%저위변계층(LLBL)
2000年9月30日Geotail卫星分别于17:54:36～18:09:00UT和18:59:00～19:30:00UT在磁尾晨侧等离子体片内(n≈0.4 cm-3,T≈6 keV)观测到等离子体涡流事件.本文采用Grad-Shafranov(GS)流场重构技术再现了这些涡流的二维速度场、离子数密度和离子温度的分布图像.结果显示:从地心太阳磁层坐标系(GSM)赤道面上面看,涡流的尺度约为5000 km×1400 km,朝地球的运动速度约为15～25 km/s.所有5个涡流的旋转方向都为顺时针方向,旋转周期约为6～11 min.相邻涡流的相互作用导致它们之间的磁场强度增强.考察观测数据发现,涡流内不仅包含等离子体片热等离子体成分,也包含较大通量的类似源自磁鞘的冷等离子体成分(T＜1 keV).这与观测到涡流等离子体的平均温度(T≈4 keV)较磁尾等离子体片等离子体的典型温度(T≈6 keV)明显偏低的事实是一致的.不仅如此,离子数密度和温度在结构内的分布也不均匀,数密度在涡流内部偏离中心的位置比较低而在每个涡流的边缘位置比较高,温度的分布大体上与密度相反.分析认为观测到的磁尾等离子体涡流事件可能由发生在低纬边界层的Kelvin-Helmholtz不稳定性引起,涡流结构内的冷等离子体可能来自磁层顶外部的磁鞘.
2000年9月30日Geotail衛星分彆于17:54:36～18:09:00UT和18:59:00～19:30:00UT在磁尾晨側等離子體片內(n≈0.4 cm-3,T≈6 keV)觀測到等離子體渦流事件.本文採用Grad-Shafranov(GS)流場重構技術再現瞭這些渦流的二維速度場、離子數密度和離子溫度的分佈圖像.結果顯示:從地心太暘磁層坐標繫(GSM)赤道麵上麵看,渦流的呎度約為5000 km×1400 km,朝地毬的運動速度約為15～25 km/s.所有5箇渦流的鏇轉方嚮都為順時針方嚮,鏇轉週期約為6～11 min.相鄰渦流的相互作用導緻它們之間的磁場彊度增彊.攷察觀測數據髮現,渦流內不僅包含等離子體片熱等離子體成分,也包含較大通量的類似源自磁鞘的冷等離子體成分(T＜1 keV).這與觀測到渦流等離子體的平均溫度(T≈4 keV)較磁尾等離子體片等離子體的典型溫度(T≈6 keV)明顯偏低的事實是一緻的.不僅如此,離子數密度和溫度在結構內的分佈也不均勻,數密度在渦流內部偏離中心的位置比較低而在每箇渦流的邊緣位置比較高,溫度的分佈大體上與密度相反.分析認為觀測到的磁尾等離子體渦流事件可能由髮生在低緯邊界層的Kelvin-Helmholtz不穩定性引起,渦流結構內的冷等離子體可能來自磁層頂外部的磁鞘.
2000년9월30일Geotail위성분별우17:54:36～18:09:00UT화18:59:00～19:30:00UT재자미신측등리자체편내(n≈0.4 cm-3,T≈6 keV)관측도등리자체와류사건.본문채용Grad-Shafranov(GS)류장중구기술재현료저사와류적이유속도장、리자수밀도화리자온도적분포도상.결과현시:종지심태양자층좌표계(GSM)적도면상면간,와류적척도약위5000 km×1400 km,조지구적운동속도약위15～25 km/s.소유5개와류적선전방향도위순시침방향,선전주기약위6～11 min.상린와류적상호작용도치타문지간적자장강도증강.고찰관측수거발현,와류내불부포함등리자체편열등리자체성분,야포함교대통량적유사원자자초적랭등리자체성분(T＜1 keV).저여관측도와류등리자체적평균온도(T≈4 keV)교자미등리자체편등리자체적전형온도(T≈6 keV)명현편저적사실시일치적.불부여차,리자수밀도화온도재결구내적분포야불균균,수밀도재와류내부편리중심적위치비교저이재매개와류적변연위치비교고,온도적분포대체상여밀도상반.분석인위관측도적자미등리자체와류사건가능유발생재저위변계층적Kelvin-Helmholtz불은정성인기,와류결구내적랭등리자체가능래자자층정외부적자초.
