在日冕和行星際中高能質(zhì)子激發(fā)阿爾芬波的特性研究.pdf

1、日冕物質(zhì)拋射(簡(jiǎn)稱CME)是太陽(yáng)大氣中最劇烈、太陽(yáng)系中尺度最大的活動(dòng)現(xiàn)象。它在短時(shí)間內(nèi)從日冕拋射出1011～1013kg攜帶磁場(chǎng)的物質(zhì)進(jìn)入行星際空間。太陽(yáng)活動(dòng)是空間天氣變化的源泉，而日冕物質(zhì)拋射則是產(chǎn)生災(zāi)害性空間天氣的主要因素。對(duì)日冕物質(zhì)拋射的前身結(jié)構(gòu)、觸發(fā)機(jī)制、傳播規(guī)律等過(guò)程的研究，其意義是重要的。
　　 由耀斑和CME過(guò)程中產(chǎn)生的激波作為一種粒子加速機(jī)制一直是理論研究感興趣的課題，其中擴(kuò)散激波加速更是理論和數(shù)值研究的重點(diǎn)。而

2、擴(kuò)散激波加速需要粒子被散射來(lái)回穿越激波多次，才能獲得有效加速。但由于在空間等離子體中粒子間的庫(kù)侖碰撞可以忽略，只有通過(guò)波粒相互作用散射粒子。而這種波通常被認(rèn)為是高能粒子自身激發(fā)的阿爾芬波。
　　 第一章首先介紹了研究太陽(yáng)高能粒子的意義，闡述了太陽(yáng)表面的劇烈活動(dòng)對(duì)地球生存環(huán)境和人類的活動(dòng)產(chǎn)生的重要影響；然后介紹了阿爾芬波的產(chǎn)生原理，說(shuō)明阿爾芬波最顯著的特征就是，它只沿背景磁場(chǎng)方向傳播，因此隨著距離的增加，不能橫越背景磁場(chǎng)傳播，這對(duì)

3、宇宙等離子體中能量的輸運(yùn)和轉(zhuǎn)移有著重要的意義。
　　 第二章討論了激波加速理論以及數(shù)值模擬的進(jìn)展。對(duì)動(dòng)力學(xué)阿爾芬波的幾種產(chǎn)生和激發(fā)機(jī)制進(jìn)行了總結(jié)。激波漂移加速和擴(kuò)散加速是兩種主要的激波加速機(jī)制，并且擴(kuò)散激波加速?gòu)慕馕龊蛿?shù)值模擬兩個(gè)方面已得到了廣泛的研究。動(dòng)力學(xué)阿爾芬波的激發(fā)機(jī)制本質(zhì)上都屬于波-粒共振相互作用或波-波相互作用的范疇。重點(diǎn)介紹了幾種動(dòng)力學(xué)阿爾芬波的產(chǎn)生方式：離子束流，共振模式轉(zhuǎn)化，波-波相互作用和參量衰變。
　

4、　 第三章通過(guò)推導(dǎo)熱等離子體中的束流質(zhì)子激發(fā)的阿爾芬波的色散關(guān)系，研究阿爾芬波的特性及影響條件，并與冷等離子體的結(jié)果進(jìn)行比較，探討粒子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)阿爾芬波特性的影響。結(jié)果表明：增長(zhǎng)率的峰值大小隨角度的增大，逐漸變小，變化較明顯，這與冷背景等離子體時(shí)的結(jié)果明顯不同；在平移速度較大時(shí)，粒子的熱運(yùn)動(dòng)影響已不明顯，結(jié)果與冷等離子體一致，而在速度較小時(shí)，呈現(xiàn)較為復(fù)雜的情況，說(shuō)明粒子熱運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)較為明顯；不同質(zhì)子束流密度比時(shí)，與冷等離子體計(jì)算結(jié)果接近。