9高緯電離層電動力學(xué)

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1、高緯電離層電動力學(xué)共旋電場在相對太陽靜止的參考系中測量到的電場為：其中為地球自旋的角速度（每小時15度）物理含義：由于大氣的粘制作用，位于底部的等離子體將與地球一起轉(zhuǎn)動，根據(jù)磁凍結(jié)原理，地球磁場的磁力線又將帶動上層等離子體與地球共轉(zhuǎn)，將受到洛侖茲力（）的作用，產(chǎn)生電荷分離，在等離子體內(nèi)形成極化電場，這個極化電場就是共旋電場。共旋電場的作用使得等離子體的漂移速度和地球的旋轉(zhuǎn)速度一致對流電場+共旋電場旋轉(zhuǎn)效應(yīng)使對流圖發(fā)生畸變。計入共轉(zhuǎn)效應(yīng)后，兩個對流單元是不同的。黃昏側(cè)，回流和共轉(zhuǎn)作用在相反的方向，因此黃昏對流單元有顯著的畸變。南向IMF，高緯F層等離子體對流示例，每一條流線都是等勢

2、線圖中虛線為極蓋，即中心位于離磁極午夜一側(cè)約5?，半徑約15?的園。(a)未考慮共旋電場(b)考慮共旋電場晝側(cè)高緯電離層對流圖像的示意圖?？梢钥闯霎?dāng)Bz為南向時，對流圖像對行星際磁場y分量的依賴。夜側(cè)高緯電離層對流圖樣的示意圖?？梢钥闯龃嬖诟鞣N變化。觀測到圖a和d的對流圖樣更頻繁。當(dāng)IMF有北向分量時晝側(cè)對流幾何構(gòu)形的主要特征。最顯著的特征是有四個對流單元。對流圖樣對By的依賴導(dǎo)致一個為主的高緯單元和三單元化的圖樣同時出現(xiàn)。來自經(jīng)驗對流模式的電勢等值線圖。磁層電場或等離子體對流的經(jīng)驗?zāi)Ｊ交诖罅啃l(wèi)星測量數(shù)據(jù)構(gòu)造。模式可以得到對所有的IMF(By,Bz)組合和不同IMF大小范圍內(nèi)的

3、電場圖像。上圖是對IMF大于7.25nT的情況得到，同時不包括共轉(zhuǎn)。電離層和磁層電流之間可能的耦合。當(dāng)Chatanika非相干散射雷達位于極光卵內(nèi)時測量的電子密度。兩次高度-緯度掃描分開大約10min。注意電子密度特別是在低電離層中的迅速增強。極光磁尾的高能粒子（主要是電子）沉降到極區(qū)電離層高度，撞擊中性大氣，使其產(chǎn)生受激輻射而發(fā)光。極光一般發(fā)生在極區(qū)100-400公里高度，經(jīng)常出現(xiàn)產(chǎn)生極光的區(qū)域形成一個環(huán)狀的帶，稱為極光橢圓帶，大約在地磁緯度67-77度，但在強磁暴時也可能在低緯看到。極光研究的歷史可見極光示例極光橢圓(極光卵)復(fù)習(xí)題1、試從太陽風(fēng)-磁層-電離層系統(tǒng)耦合的角度綜

4、合闡述高緯電離層電場及其起源。2、試說明在高緯電離層中電場與電流的一般關(guān)系。3、試說明南向IMF期間電離層對流圖像的主要特征及其與IMF的聯(lián)系。4、試說明高緯電離層場向電流的主要特征及其在太陽風(fēng)-磁層-電離層系統(tǒng)耦合中所起的作用。5、分析影響極區(qū)電離層F層等離子體運動的各種因素及其相對重要性。