极端太阳风条件下的磁层顶位形

基于极端太阳风条件下的三维MHD数值模拟数据,构建了一种极端太阳风条件下的三维非对称磁层顶位形模型.所提出的模型考虑了行星际南向磁场(IMF)B_z日下点距离侵蚀的饱和效应,太阳风动压Pd对磁层顶张角影响的饱和效应,赤道面、昼夜子午面磁层顶的不对称性以及极尖区的内凹结构和内凹中心的移动,并利用Levenberg-Marquart多参量非线性拟合方法拟合了模型参数.数值模拟研究表明,在极端太阳风条件下,随Pd增大,磁层顶日下点距离减小,磁层顶磁尾张角几乎不变;随南向(IMF)B_z增大,磁层顶日下点距离略有减小,磁层顶磁尾张角减小,极尖区内凹中心向低纬移动.通过对2010年8月1日太阳风暴事件验证发现,本文所建立的模型能够描述极端太阳风条件下的三维磁层顶位形.

弓激波模型的对比

使用Cluster卫星的弓激波穿越数据,比较了Peredo弓激波模型、Merka弓激波模型、Chao弓激波模型和Lu弓激波模型在极端太阳风条件、偶极倾角较大和平静太阳风条件下的预测精度.结果表明:Peredo模型在极端太阳风条件和平静太阳风条件下的预测误差均较大;Merka模型在极端太阳风条件下的预测误差较大;Chao模型可以较为准确地描述平静太阳风条件下的弓激波位型,但不能准确描述偶极倾角较大时的弓激波位型;Lu模型可以同时准确描述极端太阳风条件和平静太阳风条件下的弓激波位型.