地球科学概论课件2——电离层与磁层.ppt

磁暴的产生及伴随的事件亚暴地磁场持续时间为2、3小时的扰动，是存储在地球磁尾的太阳风能量瞬时的释放引起的。引起极光卵增大、增亮。平均一天出现4~5次，每次释放一个中等地震的能量。THEMIS卫星星座磁暴和亚暴效应对输电线路的破坏（在地面的效应）航天器带电（对航天器的效应）高层大气加热（对近地环境的效应）对宇航员的辐射损害（对载人航天的效应）通讯受到干扰甚至中断（对电离层的效应）对人类生存环境的影响（带电粒子对臭氧分布的影响）近地空间是关系到人类，通信，导航，全球定位和航天活动最主要的区域；深入理解辐射带变化机理，建立动态辐射带模型对保障我国的航天活动和航天器安全具有重要意义。地球空间暴空间辐射环境与近地空间暴?太阳高能粒子（太阳宇宙线）?银河宇宙线地球辐射带CME太阳耀斑CIR行星际激波太阳高能粒子（太阳宇宙线）RadiationfluxeshighforseveraldaysduringsolarflaresSolaractivitycycleapproximately11yearslongFluenceshighenoughtocausedamageimportanceofpropershieldingIncludeprotonsandheavyionsEnergyspectrumhighlyvariableEssentiallyunpredictable,howevereffortsdedicatedtoaddresstheprobleminvariousSpaceWeatherinitiativesSolarparticlesareshieldedbytheEarthmagneticfield太阳高能粒子（太阳宇宙线）太阳高能粒子（太阳宇宙线）空间辐射环境与近地空间暴?太阳高能粒子（太阳宇宙线）?银河宇宙线地球辐射带银河宇宙线Flux~4particles/cm2/secinspace,anti-correlationwithsolaractivityAtmosphereshieldsEarth’ssurfacefrom“primarycosmicraysCollisionsinupperatmosphereproducesecondarycosmicrays.Somereachgroundlevel(seenin“neutronmonitors”)Averagepersoniscrossedby~100relativisticmuons/sDiscoveredin1912byAustrianVictorHessSupernovaeproducehighenergycosmicrays,acceleratedbymovingshocks,assuggestedbyEnricoFermiin1949.Canreach~10^20eVrange.，~Chargedparticlesacceleratedtonearspeedoflight银河宇宙线宇宙线强度与太阳活动反相关银河宇宙线：Composition空间辐射环境与近地空间暴?太阳高能粒子（太阳宇宙线）?银河宇宙线地球辐射带地球的辐射带地磁场将高能的带电粒子（MeV）约束在地球空间确定的区域内，形成带电粒子比较集中的地区，称为辐射带。辐射带辐射带结构地球的辐射带地球辐射带特征辐射带是充满高能带电粒子（1MeV-~GeV）的区域，环绕着地球在大约1.1~3.3个地球半径以内和4.5~6个地球半径的两个区域内分别称为内辐射带和外辐射带。南大西洋异常南大西洋异常粒子的沉降粒子被反射的点称磁镜点；如果入射粒子接近与磁场平行，磁镜点降低，若低于100km，则粒子在反射之前就与大气分子相撞，称粒子沉降。关于问题1的结论由于地磁场的存在，只有在极区或高（磁）纬地区，带电粒子才能运动到较低的高度，与大气分子相撞，产生极光。问题2：为什么极光是五颜六色的？极光的颜色与哪些因素有关？大气成分带电粒子的种类带电粒子的能量*极光的色彩红色蓝绿深红地球的极光产生：地球大气高层的气体分子或原子（N，O,O2，N2)受磁层电子撞击，会被激发到较高的能态或被电离，当离子重新俘获电子或激发态原子回到基态的时候，多余的能量便会以