地球物理学报
地毬物理學報
지구물이학보
2008年
4期
960-967
,共8页
磁层顶%无碰撞磁场重联%粒子模拟%非对称电流片%温度梯度%重联率%垂直电场
磁層頂%無踫撞磁場重聯%粒子模擬%非對稱電流片%溫度梯度%重聯率%垂直電場
자층정%무팽당자장중련%입자모의%비대칭전류편%온도제도%중련솔%수직전장
使用二维粒子模拟(PIC)的方法研究了在电流片两侧具有不同温度或密度情况下的无碰撞磁场重联过程.在初始等离子体密度非对称的情况下,发现重联区等离子体流场结构、电磁场结构以及重联过程与对称情况下的结果有明显不同.通过对电流片两侧温度比取不同的参数Tm/Ts=1,2,5进行模拟(其中Tm和Ts分别代表磁层侧和磁鞘侧的温度),结果分析发现,(1)在密度非对称系统中,出流区电子沿着分离面出现一个整体的从高密度区向低密度区的流动,并围绕磁岛形成一个电流环;(2)在高温低密度一侧,在重联过程中,分离面两侧将出现很强的电荷分离并产生一个基本垂直于分离面的强度较大的电场Ez,其幅度和空间尺度与温度梯度近似地成线性正比和反比关系.在初始电流片两侧温度之比取Tm/Ls=5的情况下,Ez的幅度将达到0.71,其空间尺度与局地电子惯性长度de同一量级,这一结果与观测相吻合;(3)重联率随着温度梯度增大而下降.
使用二維粒子模擬(PIC)的方法研究瞭在電流片兩側具有不同溫度或密度情況下的無踫撞磁場重聯過程.在初始等離子體密度非對稱的情況下,髮現重聯區等離子體流場結構、電磁場結構以及重聯過程與對稱情況下的結果有明顯不同.通過對電流片兩側溫度比取不同的參數Tm/Ts=1,2,5進行模擬(其中Tm和Ts分彆代錶磁層側和磁鞘側的溫度),結果分析髮現,(1)在密度非對稱繫統中,齣流區電子沿著分離麵齣現一箇整體的從高密度區嚮低密度區的流動,併圍繞磁島形成一箇電流環;(2)在高溫低密度一側,在重聯過程中,分離麵兩側將齣現很彊的電荷分離併產生一箇基本垂直于分離麵的彊度較大的電場Ez,其幅度和空間呎度與溫度梯度近似地成線性正比和反比關繫.在初始電流片兩側溫度之比取Tm/Ls=5的情況下,Ez的幅度將達到0.71,其空間呎度與跼地電子慣性長度de同一量級,這一結果與觀測相吻閤;(3)重聯率隨著溫度梯度增大而下降.
사용이유입자모의(PIC)적방법연구료재전류편량측구유불동온도혹밀도정황하적무팽당자장중련과정.재초시등리자체밀도비대칭적정황하,발현중련구등리자체류장결구、전자장결구이급중련과정여대칭정황하적결과유명현불동.통과대전류편량측온도비취불동적삼수Tm/Ts=1,2,5진행모의(기중Tm화Ts분별대표자층측화자초측적온도),결과분석발현,(1)재밀도비대칭계통중,출류구전자연착분리면출현일개정체적종고밀도구향저밀도구적류동,병위요자도형성일개전류배;(2)재고온저밀도일측,재중련과정중,분리면량측장출현흔강적전하분리병산생일개기본수직우분리면적강도교대적전장Ez,기폭도화공간척도여온도제도근사지성선성정비화반비관계.재초시전류편량측온도지비취Tm/Ls=5적정황하,Ez적폭도장체도0.71,기공간척도여국지전자관성장도de동일량급,저일결과여관측상문합;(3)중련솔수착온도제도증대이하강.
