日冕物质抛射的运动特性研究

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日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)是太阳爆发活动的一种,表现为在短时间内快速地由日冕向外抛射出大量等离子体物质。这些物质进入日地空间,对日地空间的磁场造成很大扰动。当它们传播到地球附近时,则严重影响地球的磁场,产生磁暴,也对空间和地面的电子设备造成干扰。CME在传播过程中如果发生偏转,将影响它的对地有效性。因此,研究CME的偏转特性对预报CME对星际空间的影响具有重要意义。本文主要利用2007年10月8日STEREO卫星的具体观测资料,并结合全日面线性无力场模型(Global Linear Force—FreeField,GLFFF)进行磁场外推,分析CME偏转与背景磁场能量密度分布之间的关系,并计算CME的运动轨迹。通过改变无力因子α,发现当α=0.15时,计算得到的CME运动轨迹与实际观测的CME运动轨迹拟舍得最好。  作者的主要工作有:  1、CME的轨迹预测。  在之前的工作中得到了CME偏转与背景磁场能量密度梯度分布之间的关系,但是背景磁场密度梯度与CME的运动轨迹没有直接的物理相关性。因此本文在定量地描述CME偏转与背景磁场能量密度梯度分布之间关系的基础上,计算CME的运动轨迹,同时通过改变无力因子α寻找通过理论外推得到的CME偏转与实际观测得到的CME偏转拟合得更好的情况。  2、实现了日冕磁场的外推。  本文主要研究背景磁场磁能密度梯度对CME偏转的影响,因此首要得到背景日冕磁场的分布情况。由于日冕磁场的测量极其困难,为了获得日冕磁场的详细信息,只能通过对光球测量的磁场进行外推。本文利用全日面线性无力场模型计算背景磁场磁能密度分布情况。这种外推方法是在光球层磁图基础上计算全日面日冕势场或线性无力场的。它对于分析局部太阳活动现象比如CME的偏转等比势场模型具有更好的适用性。
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