午后极光典型形态特征研究
  • 【摘要】

    日侧极光是太阳风等离子体与地球磁层、特别是与日侧磁层之间的相互作用过程在极区电离层的表现,日侧极光形态携带着极光沉降粒子的磁层源区特征等信息.南极中山站位于地球极隙区的投影之下,在中山站可以在极夜期间开展白天侧极光观测.本文利用南极中山站的全天空摄像机、多波段扫描光度计等地面观测以及DMSP卫星可见光成像和粒子探测数据,研究午后极光在行星际磁场1)Bz0三种条件下的典型形态特征. 中山站全天空极光... 展开>>日侧极光是太阳风等离子体与地球磁层、特别是与日侧磁层之间的相互作用过程在极区电离层的表现,日侧极光形态携带着极光沉降粒子的磁层源区特征等信息.南极中山站位于地球极隙区的投影之下,在中山站可以在极夜期间开展白天侧极光观测.本文利用南极中山站的全天空摄像机、多波段扫描光度计等地面观测以及DMSP卫星可见光成像和粒子探测数据,研究午后极光在行星际磁场1)Bz0三种条件下的典型形态特征. 中山站全天空极光观测结果表明,午后时段极光卵(12:00-18:00UT)主要存在两种典型极光形态,按照出现时间次序分别为日侧冕状极光和弧状极光.日侧冕状极光(dayside corona)是一种强度较弱、结构复杂,且形状、强度和位置都快速变化的极光形态.弧状极光(arc aurora)是一种主要沿磁东西方向出现的带状极光,午后时段的弧状极光常呈多重弧状结构,极光弧整体在极向或赤道向上运动,沿着极光弧常出现东西向运动的极光涡旋. 极光多波段可见光观测表明,午后时段靠近正午占优势的是红色极光,之后红色极光逐渐减弱,而绿色和紫色极光逐渐占优势.正午附近的冕状极光光谱以红色为主,其沉降电子的特征能量应在0.1~1.0 keV,磁层源区为极隙区或磁层低纬边界层.弧状极光的光谱以绿色、紫色等短波长可极光为主,其沉降电子能谱呈倒V结构,能量为1.0~4.0keV,其磁层源区为等离子体片边界层, 也可能来自磁层低纬边界层. 当行星际磁场Z分量分别在1)Bz0时,三个典型事件的分析表明,午后极光卵位置呈现出对Bz方向的依赖关系:当Bz北向时,午后极光活动出现在较高纬度上,南向时极光活动向低纬方向运动.三个事件的行星际磁场y分量均在4nT附近,Bz0事件的日侧冕状极光持续出现到12:50UT.这表明,行星际磁场Bz对日侧冕状极光与弧状极光之间的过渡位置具有控制作用,Bz南向时极隙区和磁层低纬边界层在电离层的投影范围扩大,Bz北向时极隙区和磁层低纬边界层在电离层的投影范围缩小. 收起<<

  • 【作者】

    王晶 

  • 【学科专业】

    物理电子学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    武汉大学

  • 【导师姓名】

    杨惠根

  • 【学位年度】

    2006

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    极光卵%午后极光%全天空摄像机观测