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2001年  第21卷  第2期

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论文
多层太阳大气模式中Alfven波的传播
李波, 王水
2001, 21(2): 97-104. doi: 10.11728/cjss2001.02.097
摘要:
将实际的太阳大气划分为多个等温层次,导出了均匀倾斜磁场下线性Alfven波通过任意多等温层的能量透射率.结果表明,两等温层模式与三等温层模式的结果存在本质的区别.在两等温层中,温度的跃变式增高对Alfven波起着高通滤波的作用;而三等温层中在高频端Alfven波的透射率显示为振荡形态.对实际大气温度模式的计算结果表明,太阳低层大气更适合于周期为数秒的Alfven波的能量传输.
1998年5月2日日冕亮度观测图的数值研究
叶占银, 魏奉思, 冯学尚, 石勇, 姚久胜
2001, 21(2): 105-113. doi: 10.11728/cjss2001.02.105
摘要:
采用数值手段模拟了1998年5月2日日冕亮度观测图.计算模式改进为球坐标系下特殊的二维理想磁流体(MHD)模型,即把(r,φ)坐标建立在SOHO观测日冕亮度的子午面上,消除了子午面极区的几何奇异性.根据SOHO日冕观测布置磁极子得到初始磁场位形,内边界条件采用自洽的投影特征线边界条件,计算迭代出稳态的多冕流磁场结构,得到了与观测基本一致的亮度图.计算结果表明在太阳表面附近磁场位形对太阳风等离子参数分布起控制作用.
各向异性等离子体多重电流片的演化
马颖娟, 贾英东, 王水
2001, 21(2): 114-123. doi: 10.11728/cjss2001.02.114
摘要:
应用二维三分量磁流体动力学方程组模拟,数值研究了压力各向异性等离子体周期多重电流片的演化.发现在β<<1时,微弱的各向异性仅仅使电流片中磁场重联的速度加快.而当β≈1(即热压与磁压相当时),微弱的垂直各向异性(P⊥>P∥)不仅大大加速了磁场重联的速度,还使重联位置发生显著变化.初始反对称的磁场重联位形逐步转化为对称的磁场位形,进而再演化为与初始反相的反对称磁场位形.场向各向异性(P⊥<P∥)和强的垂直各向异性都导致不稳定性增长率成倍增加.但在场向各向异性下磁场位形基本不变,只在电流片中心出现不规则扰动.同样参数下各向异性等离子体多重电流片中磁场重联形成的磁岛比各向同性多层电流片要小.
高纬磁层顶尾部边界层的离子流剪切不稳定性
路立, 刘振兴, 李中元
2001, 21(2): 124-130. doi: 10.11728/cjss2001.02.124
摘要:
研究了高纬磁层顶尾部边界层在非均匀磁场条件下的离子流剪切不稳定性.由于考虑了尾向电流,我们发现离子流剪切不稳定性的激发与扰动波长有关,并得到了激发该不稳定性的准临界波长的表达式.对于磁层顶存在的波长为地球半径量级的表面波扰动,离子流剪切不稳定性倾向于发生在磁层顶边界层的内边界.沿磁层顶外边界传播的稳定的表面波和其内边界的离子流剪切不稳定性同时存在,这将有助于解释磁鞘太阳风动量持续不断地向地磁层的传输.
1998年5月磁暴事件期间全球电离层响应形态与机制的研究
张满莲, 尚社平, 郭兼善, 罗熙贵
2001, 21(2): 131-140. doi: 10.11728/cjss2001.02.131
摘要:
利用全球40余个电离层台站的foF2观测数据,采取对经度进行分区处理的方法,通过计算各台站foF2参数对其月中值的偏离百分比,对1998年5月大磁暴期间的电离层扰动形态进行了分析,并对可能的扰动机制进行了探讨.结果表明本次磁暴事件中,在磁暴主要活动相期间的电离层扰动与暴环流理论所描述的电离层扰动特征相符,但在恢复相后期欧洲扇区台站出现的正相扰动似不能用暴环流理论来解释,它可能与对应期间的行星际条件(太阳风与行星际磁场)的变化有关.
三维球坐标系下重力波波包非线性传播过程的数值研究
张绍东, 易帆, 熊东辉
2001, 21(2): 141-147. doi: 10.11728/cjss2001.02.141
摘要:
采用全隐欧拉(FICE)格式,对三维球坐标系下重力波波包在中层大气的非线性传播过程进行了数值模拟.模拟结果完整地反映了重力波波包在中层大气的非线性传播过程,并与线性重力波理论进行了定量比较.
三维重力波非线性传播数值模型的一种求解格式
岳显昌, 易帆
2001, 21(2): 148-158. doi: 10.11728/cjss2001.02.148
摘要:
采用交替方向隐格式(ADI)求解三维可压大气中重力波非线性传播的数值模型.经过几个波周期后,重力波波包仍然沿着线性理论射线方向稳定地传播,波包保持着很好的形状,内点和边界保持稳定;水平风与垂直运动的振幅随着传播高度的增加而增加.这说明ADI格式是模拟三维可压大气中重力波传播的一种可靠的格式.模拟结果也表明,在非线性情况下,重力波仍可保持线性传播的某些特征,非线性效应主要表现在对波包传播速度的修正.
1998年5月空间天气大事件的地磁场响应
王亶文, 冯学尚
2001, 21(2): 159-164. doi: 10.11728/cjss2001.02.159
摘要:
地磁场与1998年5月空间大事件相对应的是5月1日至16日发生的大磁暴(k=8).磁暴主相开始的几个小时伴随有丰富的Pc型地磁脉动,包括Pc2,Pc3,Pc4等.在磁暴的恢复相,甚至还有Pc5巨型脉动.在行星际磁场Bz由北向转向南向时,磁暴主相开始;南向分量达到最大值后大约2小时,地磁H分量达到最小值,恢复相开始.并且,这次磁暴与太阳风电场也存在一定的对应关系.
无线电掩星和激光雷达观测结果比较
曾桢, 胡雄, 张训械, Makoto Abo
2001, 21(2): 165-171. doi: 10.11728/cjss2001.02.165
摘要:
简要阐述了激光雷达和GPS掩星探测大气的基本原理,并利用1996年10月14日1625 UT时日本TMU钠和瑞利散射激光雷达(139.23°E、35.37°N)资料,反演得到30-55 km高度范围内大气密度和温度的观测结果,与此同时通过激光雷达上空的GPS掩星观测到的掩星切点处的观测结果进行了比较.结果表明:两种方法获得测出的密度廓线符合得很好;温度廓线的变化趋势也基本一致,但在某些高度上有较大的偏离.文中最后对比较结果作了简要分析,讨论了重力波对大气密度和温度廓线的影响.
含无质量系绳的卫星系统平面运动和常规动力学
于绍华, 刘强
2001, 21(2): 172-180. doi: 10.11728/cjss2001.02.172
摘要:
研究绳系卫星系统在同一轨道平面内运动,由子星-母星之间相对位置向量描述,亦即由该向量的长度变化和方位角的变化而决定.在引入距离速率控制算法之后,系统的动力学主要由方位角运动而定.当母星轨道为圆形时,系统运动状态具有极限点,而在椭圆轨道下则有极限环.采用了非线性动态系统的方法和技术来计算极限状态和分析它们的稳定特性.用本文中方法对TSS-1以及其他绳系卫星系统方案作了数值模拟.
风云二号B星原始云图解调器
张炜, 潘长勇, 郭兴波, 杨知行
2001, 21(2): 181-186. doi: 10.11728/cjss2001.02.181
摘要:
介绍了风云二号B星原始云图QPSK解调器的原理及其实现.通过使用判决反馈环和可编程比特同步等多项技术,解调器达到快速捕捉、宽捕捉带宽和低误码率的要求.
气球落舱内试验平台的高微重力水平分析
高云峰, 王麟华
2001, 21(2): 187-192. doi: 10.11728/cjss2001.02.187
摘要:
研究了一种新型高微重力水平气球落舱内试验平台的动力特性,考虑了稀薄气体的影响,建立了落舱及平台的动力学方程.通过数值计算获得了平台微重力水平与落舱控制精度、平台与落舱的分离时刻、真空舱内真空度的关系.