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高纬电离层现象2015.ppt

发布:2016-11-29约字共84页下载文档
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极尖 磁层和电流系结构 CT得到的500-2000km中纬槽结构图像 a)05-05-12;b)05-05-16;c)05-05-19 在暴前(a)和暴后 (c) ,地磁活动相对平静,中纬槽赤道侧边界位于磁纬60?N附近,极侧边界位于磁纬65?N附近,槽宽较窄,约为5?,800km高度上平均耗空深度分别为50%和40%左右,最大耗尽位于磁纬60?N附近。在暴时(b),中纬槽显著向赤道移动,槽明显展宽,其宽度超过10?,800km高度上平均耗空深度约为60%。在中纬槽内部,可以清晰的看出双极小结构或类波状扰动,在相近的子午面和相近的时段,具有双极小结构的中纬槽还被DMSP卫星实地测量探测到。 在850km高度上,CT重建和DMSP卫星实地测量的等离子体密度随磁纬的变化趋势基本一致,均在磁纬44?N和58?N之间观测到包含双极小结构的中纬槽,且在磁纬58?N和65?N之间都观测到形状类似的高纬槽。 CT反演的几何构型和射线覆盖 GRACE-GPS射线几何构形示意 GRACE-A/B 倾角:89? 轨道高度:500 km 运行周期:1.6 h 卫星间距:210 km 采样间隔:10s GRACE-GPS射线覆盖示意图 二维等效近似: 射线与GRACE卫星轨道面夹角小于15度 高纬不规则结构 电离增强补片 Alaska上空非相干散射雷达观测到的高纬电离层结构。纬度扫描持续时间13min。电子密度等值线间隔2?1010 m-3。 小尺度不规则结构 E区不规则结构 极盖事件 习 题 1、试从太阳风-磁层-电离层系统耦合的角度综合阐述高纬电离层电场及其起源。 2、试说明在高纬电离层中电场与电流的一般关系。 3、试说明南向IMF期间电离层对流图像的主要特征及其与IMF的联系。 * * * * DoD weather Satellite. The bright area would be a visible aurora. This is a UV image. aurora.mov 极光椭圆(极光卵) 亚 暴 An auroral breakup commencing at 1330:02–1331:14 UT is recognized by a sudden arc brightening at 2100 MLT and 66 MLAT (first panel in the second line). The H-component (magnetic north) of magnetometer recordings from 210? MM magnetometer network stations for a substorm event that occurred on March 1, 1997. LANL 1998-084 observations of energetic (top) proton and (bottom) electron particle injections during the March 1, 1997, substorm event. IMAGE-WIC plots in the Southern Hemisphere Substorm expansion onset identification Pseudo breakup Substorm expansion onset Ground magnetometer recordings SCW-associated westward electrojet Intensive westward electrojet Weak eastward electrojet ESKI: 71.49o MLat, 20:30 MLT at 03:17 UT 03:17 UT substorm onset 高纬电离层现象 高纬电场(electric field) 高纬电流系(current system) 极光(aurora) 亚暴(storm and substorm) 极风和槽(polar wind, trough) 电离层不规则结构 地球磁场结构 高纬地磁场:近似沿垂直方向,开放和闭合磁力线 太阳风磁层相互作用:驱动磁层对流,投影到电离层驱动电离层对流 与磁层存在强耦合:磁层粒子沉降,电离层粒子上行 磁层电离层电流系 不同太阳风压力下的地球磁层 地球磁层中的对流 磁场重联示意图 日地能量传输 1961年Dungey首次提出磁层顶的磁场重联理论,认为地磁场和起源于太阳的行星际磁场在特定条件下可以互相联通,形成开放磁力线,太阳风通过开放磁力线向地球空间传输物
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