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内磁层中行星际激波激发的超低频波对“杀手”电子和能量离子的快速加速被引量：4: 2011年; 辐射带中的能量电子与离子是首要的空间天气威胁.理解这些粒子如何在辐射带中被加速是空间物理学的主要挑战之一.本文总结了行星际激波在内磁层激发的超低频(ULF)波对"杀手"电子与能量离子的快速加速的最新进展.甚低频(VLF)波-粒子相互作用被认为是电子加速的主要机制之一,这是因为电子回旋共振容易在VLF波频率范围内发生.最近,运用4颗Cluster卫星的观测,发现在行星际激波作用于地球磁层之后,辐射带中的能量电子几乎立即被加速,并且加速过程持续数小时.传统的加速机制是基于VLF波粒相互作用加速电子至相对论能量,时间尺度长达数天,因而无法解释我们的观测.进一步发现行星际激波或太阳风压强脉冲,与更加小的动压变化,对辐射带动力学起到无法忽视的作用.行星际激波与地球磁层相互作用会产生许多重要的空间物理学现象,包括能量粒子加速.由行星际激波作用引起的辐射带能量电子的快速加速的机制包括3个组成部分:(1)由与激波相关的磁场剧烈压缩引起的初始绝热加速;(2)与不同L壳层被激发的极向模ULF波造成漂移-共振加速;(3)与ULF波相关的快速衰减的电场引起的粒子加速.粒子最终会获得净加速,因为它们在上半个周期获得的能量多于在下半个周期损失的能量.本文得到的结果对理解在地球VanAllen辐射带中的能量粒子加速有了新的认识,同样也可以被应用于行星际激波与其他行星的相互作用,例如水星、木星、土星、天王星和海王星,以及其他有磁场存在的天体.; 宗秋刚王永福袁憧憬杨彪王承睿张湘云; 关键词：辐射带 ULF波

位置服务平台中移动客户端的设计与实现: 随着信息技术的快速发展、网络传输速率的大幅提高、以及移动通讯设备的逐渐普及,移动位置服务是最具发展潜力的移动增值业务之一,是诸多移动增值业务中发展最迅速和前途最广阔的业务之一。它打破了位置服务本地化的局限,通过把位置发布...; 杨彪; 关键词：移动客户端移动位置服务数据流量全球定位系统

磁暴时ULF波多卫星联合观测研究被引量：1: 2009年; 利用Cluster C1,GOES10,12和Polar四颗卫星的观测数据,研究了在2003年10月31日21:00～23:00 UT磁暴恢复相期间,地球磁层内大尺度ULF波的全球分布特征.数据分析结果表明,位于磁层不同区域的卫星观测到的ULF波的幅度、周期等性质差别很大.对ULF波幅度的全球分布来说,ClusterC1观测到的环向模最强,这可以解释为Cluster C1所在区域内发生了磁力线共振:空腔共振的压缩波模将能量耦合传递给磁力线共振的剪切阿尔芬波,从而观测到了到的很强的环向模.对ULF波周期的全球分布来说,ClusterC1观测到的波的频谱峰值周期最短,同步轨道高度的GOES卫星观测到的峰值周期较长,而位于更远处的Polar卫星观测到的峰值周期最长.Cluster C1在L=11.7～5.3范围内观测到环向模的周期几乎相同.GOES10和Cluster C1的三种波模的平方小波相关分析表明磁力线共振区域在向日面磁层至少扩展了四个地方时的宽度范围.Polar卫星观测的环向模是驻波,而极向模是行波,这可能是开放的磁尾波导模作用的结果.由于在时段内的太阳风速度很高而动压变化不明显,因此推测观测到的ULF波是高速太阳风在磁层顶激发的Kelvin-Helmholtz不稳定性激发的.; 王永福傅绥燕宗秋刚杨彪濮祖荫谢伦周煦之; 关键词：ULF波

超低频波与能量粒子相互作用的观测研究: 在地球磁层中，能量粒子的爆发性活动往往造成许多空间天气效应，对人类航天，卫星通讯和导航定位等产生重要的影响。这些能量粒子的起源、加速与损失机制一直是空间物理学研究的热点和难题之一，这其中包括外辐射带电子(数百keV-数M...; 杨彪; 关键词：相互作用

太阳风正负动压脉冲激发磁层ULF波的数值模拟: 2009年; 磁层中的超低频波动(Ultra Low Frequency Wave,简称ULF波)通常被认为是由外界太阳风/行星际磁场扰动或者磁层内部的等离子体不稳定性激发的.当太阳风动压脉冲作用于磁层顶时,可能在磁层内部激发ULF波,从而将太阳风能量输运到地球磁层中.本文利用磁流体力学(MHD)数值模拟研究不同形式的太阳风动压脉冲作用下,在磁层中激发的ULF波的性质.我们主要关注地球磁层对太阳风动压正/负脉冲以及太阳风动压正-负脉冲对的响应.模拟结果表明,幅度和周期均相同的太阳风动压正脉冲和负脉冲,在磁层中所激发的ULF波幅度,周期均相同,然而相位相差180°.另外,对一个太阳风动压正-负脉冲对作用于偶极磁层的情况,在地球磁层内的某些特定区域仍可观察到磁力线共振(FLRs)现象,磁力线共振的区域分布和动压脉冲的周期以及动压脉冲对之间的时间间隔有关.同时模拟计算结果还表明,与单一脉冲相比较而言,在动压脉冲对的作用下,太阳风能量可以传递到地球磁层中更低纬度的区域.因此本文结果可以帮助我们更好地理解太阳风能量通过ULF波形式输运到地球磁层的机制;同时,还可以为研究有关内磁层中能量粒子对不同的行星际激波的响应方式提供线索.; 张湘云宗秋刚杨彪王永福

高速流前端磁场B_z分量的变化: 2012年; 等离子体片高速流在磁层活动中起着重要作用,其形成机制以及与背景等离子体的相互作用日益引起关注.本文利用搭载于Cluster四颗卫星上的磁场和等离子体观测仪器,对2001和2002两年发生在磁尾等离子体片中高速流事件期间的磁场变化进行了统计研究.结果表明,在高速流前端,伴随着等离子体整体速度的增加,绝大多数高速流前端磁场的B_z分量经常出现先短暂减小然后剧烈增大的现象,符合以往利用Geotail卫星观测数据获得的统计特性.然而个例研究发现B_z的下降与上升常常是不对称的,且B_z分量下降的程度并不是总能达到反向的程度,说明这种变化特征并不一定是存在磁结构的表现.我们认为更多时候这种磁场的变化特征是高速流挤压背景等离子体磁场造成的,是相互作用的结果.当偶极化锋面形成后,由类似间断面的磁场界面反射的热离子产生抗磁效应,可能对B_z下降形成部分贡献,而B_z增加则是高速流携带磁通量堆积的效果.; 盛程傅绥燕郑昊白曦杨彪王永福

MHD Simulation of a Sudden Impulse excited ULF waves in the Dipole Magnetosphere: The sources of ULF waves in the magnetosphere are generally believed to be the internal plasma instabilities o...; 杨彪傅绥燕宗秋刚王永福; 关键词：SIMULATION

ULF波及其与能量粒子相互作用研究进展被引量：4: 2009年; 地球磁层中的超低频波(ultra low frequencywave,简称ULF波)的全球分布特性以及与能量粒子之间的相互作用,如ULF波和粒子之间的共振调制、对能量粒子的加速等问题一直是空间物理研究中的热门问题.深入研究这些问题对于理解太阳风和磁层之间的能量传输,能量粒子加速等机制问题有着很重要的意义.本文简要介绍有关ULF波的全球分布及其与能量粒子之间共振调制的最新观测研究进展,并对将来研究工作中的问题和方向做一个简单的总结和展望.; 宗秋刚王永福杨彪周煦之傅绥燕濮祖荫谢伦T.A.Fritz; 关键词：ULF波

等离子体片离子与太阳风及地磁条件的关联研究被引量：2: 2009年; 本文根据搭载于Cluster卫星的CIS/CODIF和RAPID仪器的观测数据,统计研究了等离子体片中的H^+、O^+离子在磁暴期间的时间变化特性,及其对太阳风条件的响应.观测结果表明:(1)磁暴开始前,O^+离子(0～40 keV)数密度保持在较低水平.随着磁暴的发展,O^+数密度缓慢上升,其峰值出现在Dst极小值附近;H^+离子(0～40 keV)数密度在磁暴开始之前的较短时间迅速增加并达到峰值,在磁暴开始之后迅速降低,并在整个主相和恢复相期间保持在相对较低水平.更高能量的离子则在磁暴开始后迅速增多,并在低能O^+离子达到峰值之前达到峰值.因此我们推测磁暴初期从等离子体片注入环电流的主要是H^+离子,主相后期O^+离子可能扮演更为重要的角色.(2)在地磁活动时期,太阳风密度和动压强与等离子体片中的H^+、O^+数密度存在一定相关性.等离子体片中的H^+离子对北向IMF B_z较为敏感,而IMF B_z南向条件下更有利于太阳风参数对等离子体片中O^+数密度的影响.在地磁活动平静期,太阳风条件对等离子体片中的离子没有明显影响.; 郑玲傅绥燕王永福何建森杨彪; 关键词：磁暴行星际磁场

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杨彪

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