基于MHD模拟数据的正午午夜子午面磁层顶位形研究

通过分析太阳风-磁层-电离层系统的三维全球磁流体力学(MHD)模型的计算数据,给出了正午-午夜子午面磁层顶位形的定量模型.分析表明,正午-午夜子午面磁层顶位形可以用文献[3]提出的基于卫星观测数据的、描述赤道面磁层顶位形的函数来描述.与赤道面磁层顶不同,正午-午夜子午面磁层顶位形更为复杂.在忽略极尖区(cusp)的简化条件下,磁层顶位形仍需利用两条曲线来拟合.太阳风动压D_p与行星际磁场分量B_z是控制磁层顶位形的主要因素.行星际磁场为北向时,磁场增强,日下点距离r_0增大;行星际磁场为南向时,磁场增强,磁层顶日下点距离r_0减小.整体而言,行星际磁场分量B_z由南转北时,r_0增大,且B_z对r_0的影响减弱.太阳风动压D_p是控制磁层顶日下点的主要因素,D_p增大,r_0减小.磁层顶位形的另一个参数磁层顶磁尾张角α,随着行星际磁场南向分量增强而增大,即磁层顶张开程度更加显著,更多的磁通量由向阳侧传输到夜侧;D_p增大,α略增大,这意味着D_p对磁通量由日侧向夜侧的传输也有一定的贡献.