美國《地球物理研究雜志》2011年第116卷第8期(JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 116, A08209,2011)發(fā)表了空間天氣學國家重點實驗室張永存等的研究成果(Magnetopause response to variations in the solar wind: Conjunction observations between Cluster, TC-1, and SuperDARN)。
太陽風動壓和行星際磁場是影響地球空間天氣的兩個最重要因素。現(xiàn)今磁層頂模型和磁層模型通常認為太陽風動壓和行星際磁場是同時到達磁層頂?shù)?,對于這一點以前的工作從未質(zhì)疑。張永存等利用Cluster, TC-1和SuperDARN在空間不同位置的聯(lián)合觀測,對磁層頂運動、磁層頂磁重聯(lián)事件對太陽風動壓變化和行星際磁場變化的響應(yīng)做了深入分析,給出了關(guān)于太陽風到達磁層頂時間延遲以及與磁層頂耦合時間尺度的新結(jié)果:
太陽風動壓和行星際磁場非同步到達磁層頂,太陽風動壓先于行星際磁場至少約5分鐘。通過與經(jīng)驗公式的對比,在磁鞘內(nèi)部,行星際磁場是以磁鞘流的速度向磁層頂運動的,然而太陽風動壓的傳播需要比磁鞘流更高的速度。這需要新的機制來解釋太陽風動壓從弓激波向磁層頂?shù)膫鞑?。他們的研究結(jié)果還首次給出了連續(xù)磁重聯(lián)觸發(fā)的內(nèi)稟時間:南向行星際磁場到達磁層頂后,在兩分鐘內(nèi)觸發(fā)了連續(xù)磁重聯(lián),而四分鐘后觸發(fā)了瞬時重聯(lián)(通量傳輸事件)。不同的重聯(lián)觸發(fā)內(nèi)稟時間反映了不同的磁重聯(lián)物理過程。目前,這兩類磁重聯(lián)現(xiàn)象有何聯(lián)系還是個問題,但同一行星際磁場南向事件同時觸發(fā)連續(xù)重聯(lián)和瞬時重聯(lián)對這一問題在時間尺度方面給出了線索。
這些新的發(fā)現(xiàn)將對空間天氣預(yù)報和磁層建模產(chǎn)生重要的影響。
Cluster在弓激波前太陽風的觀測。 TC-1在磁層頂?shù)挠^測。
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