近日,中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心“空間高能粒子的傳播過程研究”項目獲得國家杰出青年科學(xué)基金資助。該項目負(fù)責(zé)人是空間天氣學(xué)國家重點實驗室秦剛研究員。
空間高能粒子是空間環(huán)境的關(guān)鍵要素之一,可能成為空間飛行器和宇航員的“殺手”,同時還可能對地面電力系統(tǒng)和長途通訊構(gòu)成威脅??臻g高能粒子的起源、加速機制、傳播特性以及對高技術(shù)系統(tǒng)的影響一直是空間天氣學(xué)研究的前沿課題。在過去的5年中,秦剛圍繞空間高能粒子的傳播和加速機制開展了深入、細(xì)致的研究,取得了一批具有國際影響的研究成果,主要包括:
(一)在空間高能粒子傳播機制方面,提出了一個非線性的高能粒子的縱向擴散理論,與NLGC(高能粒子的橫向擴散理論,即非線性引導(dǎo)中心理論)相結(jié)合推廣得到擴展非線性引導(dǎo)中心理論NLGC-E。擴散機制在空間高能粒子的傳播及激波加速等模型中極其重要,但國際上多年來得不到解決。秦剛發(fā)展的新理論將有力推動行星際高能粒子傳播機制的研究進(jìn)展。
(二)發(fā)現(xiàn)傳播方程中的絕熱冷卻效應(yīng)可以影響太陽高能粒子平均自由程的確定,對長久以來關(guān)于太陽高能粒子平均自由程的由傳播方程所確定的結(jié)果與擴散理論結(jié)果不符合的問題提供了一種新的解決途徑。
(三)在三維太陽高能粒子傳播模型中,發(fā)現(xiàn)橫向擴散效應(yīng)對太陽高能粒子傳播具有重要影響。主要集中在三維行星際空間并且考慮高能粒子的橫向擴散效應(yīng)的條件下,得到反向初始太陽高能粒子,以及首次對衛(wèi)星觀測到的太陽高能粒子的蓄水池現(xiàn)象給出定量解釋(這一現(xiàn)象是由粒子的橫向擴散引起)。
秦剛近5年就此發(fā)表9篇國際SCI論文,其中第一作者論文6篇,包括ApJ(影響因子7.364)論文4篇,JGR - Space Physics(影響因子3.082)論文2篇。另外,秦剛發(fā)表的全部第一作者論著在最近5年被SCI他引133次。2002年至今發(fā)表了四篇獲得較高SCI或ISTP引用的文章,其中一篇被引用達(dá)到150次,另三篇每篇被引用都超過80次。
秦剛,博士,2002年1月到美國Delaware大學(xué)Bartol研究所從事博士后研究工作,2002 年 5 月起在美國佛羅里達(dá)理工學(xué)院物理與空間科學(xué)系擔(dān)任副研究員(Research Associate)。
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