太阳磁场的有力场外推

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:naruia
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磁场外推是重构日冕磁场最重要的手段,对于理解太阳活动有重要意义。本文力图通过磁流体动力学(Magnetohydrodynamics,MHD)数值模拟手段推动外推的发展,主要研究成果有:  (1)提出磁声波特征线法解决ZEUS“稀疏激波”问题  ZEUS是天体物理中广泛使用的MHD程序。针对其存在的“稀疏激波”问题,我们仔细分析ZEUS格式本身,发现其主要是由于源项的计算采用中心差分格式造成的。物理上,这表明ZEUS未能精确的计算压缩波。类比ZEUS中处理Alfvén波时采用的特征线(MethodofCharacteristics,MoC)法,我们提出了通过构造磁声波特征线(MagnetosonicCharacteristics,MsC)来计算压缩波,从而构造出时空二阶精度的源项计算格式。将MsC算法与ZEUS计算Alfvén波的ConsistentMethodofCharacteristics(CMoC)算法相结合,就构成了我们的ZEUS-MsC程序。在实验测试中,ZEUS-MsC程序能在不借助于人工粘滞的情况下,基本解决“稀疏激波”问题,并能减少某些激波后震荡,提高了ZEUS的稳定性。我们使用ZEUS-MsC进行过的计算有Titov&Démoulin三维缠绕磁结构松弛,磁流管浮现模拟等。  (2)利用MHD松弛法对日冕磁场进行有力场外推  非线性无力场外推经过三十多年的发展,已成为有效的方法广泛应用于研究日冕磁场结构。但光球上的Lorentz力与无力场假设的不自洽性,严重制约着外推的重构能力。针对此问题,我们进一步发展了MHD松弛法,在初始条件中引入反应太阳真实的大气模型,这个模型包含光球、色球和日冕的热力学量随高度变化。在这样的初始条件下对磁图进行松弛,可重构出稳定的有力场。为了能够量化的检验这种有力场外推的能力,就必须要有一个三维的有力场作为参考模型。我们选取了磁流管从对流区向日冕浮现这样一个模拟的最终状态,作为类似太阳实际状态的三维有力场参考模型。对这个参考模型进行外推的结果显示我们的有力场重构比Wiegelmann的优化方法外推更加准确。不仅如此,松弛过程中还提高了密度和压力的重构精度。  本论文的第一部分工作提高了ZEUS的稳定性,便于人们更好地利用ZEUS工具进行数值模拟。第二部分工作,不仅使人们认识到现有的外推工具重构太阳磁场的能力,并且推动了外推从无力场向有力场的发展。这些都为以后更深入地研究太阳活动提供了基础。
其他文献
主动反射面技术(尤其是大批量面板的主动反射面检测技术)是太赫兹望远镜的关键核心技术之一,其通过在线实时监测天线主反射面位姿,评估重力变形、热变形甚至低频风载等对天线主反
学位
In the present thesis, the leading-order post-Newtonian spin-orbit and spin (1)-spin(2) radiation-reaction Hamiltonians are calculated.We utilize the canonicalf
伽玛暴是来自宇宙空间的伽马射线在短时间内突然增强又迅速消失的高能爆发现象。持续时间短于~2s的为短暴,长于~2s的为长暴。除了少数几个被称为长短暴的暴之外,其它所有长暴都观
本文主要研究水平式光电望远镜静态指向的误差,并对其进行建模和修正。根据水平式望远镜机架原理,建立照准部坐标系、水平坐标系及地平坐标系。经过推导给出这三种坐标系间的转
在平面公益广告的图形设计中,情感始终贯穿,因为有了情感的注入平面广告变得有血有肉。本文分析了平面公益广告图形设计中的情感空间及影响因素;希望本文的研究能为平面公益
江泽民同志关于“三个代表”的重要论述对在新的历 史条件下抓好党的基层组织建设,具有极为重要的现实意义和长远的指导意义。 在改革开放和发展社会主义市场经济的进程中,高校
上海市闸北区临汾路街道近10年来,始终坚持以人为本的宗旨开展社区思想工作,把实实在在解决居民困难作为社区工作的重点和思想工作的切人点,并探索、创新了思想工作的方法和载体。
基于地面望远镜的长期观测和新时代的空间望远镜的高时空分辨率的观测,本文研究了被普遍关注的三类太阳活动现象:其一是莫尔顿波的传播规律;其二是色球层针状体分类的观测及探讨
本发明涉及力传感器设计制造领域,特别是涉及一种可实现部分解耦的并联结构六维力传感器。包括固定平台、测力平台、柱体、检测分支、固定平台水平设置、测力平台与固定平台