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磁暴期间辐射带电子相空间密度的多卫星联合观测
被引量:
3
1
作者
刘泽源
倪彬彬
+8 位作者
付松
项正
郭建广
曹兴
顾旭东
易娟
郭英杰
郭德宇
王敬之
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期2149-2158,共10页
地球外辐射带是一个高度动态变化的空间环境,辐射带电子通量的变化在磁暴期间尤为明显.要分析潜在的电子动态变化机制,需要排除绝热效应产生的影响.在以三个绝热不变量组成的相空间坐标中,利用相空间密度(PSD)可以反映电子的真实加速和...
地球外辐射带是一个高度动态变化的空间环境,辐射带电子通量的变化在磁暴期间尤为明显.要分析潜在的电子动态变化机制,需要排除绝热效应产生的影响.在以三个绝热不变量组成的相空间坐标中,利用相空间密度(PSD)可以反映电子的真实加速和损失情况.本文详细分析两颗范艾伦卫星和三颗GPS导航卫星在2013年3月的同步电子通量观测数据,发现在3月17日磁暴期间,当太阳风动压增大、行星际磁场南向时,辐射带电子通量会发生骤降.进一步将电子通量转换成电子相空间密度并利用不同第一、第二绝热不变量(μ,K)组合条件下PSD径向分布的差异性,深入探究磁暴期间辐射带电子的动态变化机制.结果表明:磁暴初期由于电子的局地加速导致PSD不断上升;磁暴主相期间,由于磁层顶阴影效应以及伴随的向外径向扩散损失导致PSD快速降低;位于不同空间位置的多颗卫星观测为明晰辐射带电子动态物理过程提供了重要的便利.
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关键词
外辐射带
范艾伦卫星
GPS
卫星
电子相空间密度
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职称材料
地球电子外辐射带的数据同化建模与分析
被引量:
5
2
作者
朱佳楠
郭建广
+5 位作者
倪彬彬
曹兴
项正
付松
顾旭东
马新
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1496-1507,共12页
地球电子外辐射带对太阳与地磁活动呈现高度动态变化的响应,了解外辐射带的全球动态变化过程对于近地空间粒子辐射环境的理解认知和预测预报具有重要意义.基于卡尔曼滤波数据同化方法,本文利用范阿伦A星、B星和GOES-13和GOES-15四颗卫...
地球电子外辐射带对太阳与地磁活动呈现高度动态变化的响应,了解外辐射带的全球动态变化过程对于近地空间粒子辐射环境的理解认知和预测预报具有重要意义.基于卡尔曼滤波数据同化方法,本文利用范阿伦A星、B星和GOES-13和GOES-15四颗卫星的辐射带电子观测数据,分别利用三种不同维度的辐射带物理模型,将观测结果与数值结果有机融合,对2013年3月地球外辐射带电子通量的径向分布与变化进行数据同化分析.结果表明,考虑了磁层波动与辐射带电子共振作用引起的径向扩散、投掷角扩散以及能量扩散过程的三维同化模型可有效、合理地重现外辐射带电子通量的径向分布.本文进一步利用该三维同化模型对2013年一整年外辐射带电子的相空间密度分布进行重构与分析,得到了不同绝热不变量和不同地磁活动条件下电子辐射带的时空演化过程,从而为深入理解外辐射带电子的变化过程和动力学机制提供了强有力信息.通过分析同化过程中的新息矢量以及度量同化过程中观测数据在多大程度上修改了物理模型结果,还有助于定量分析现有辐射带物理模型中的源项和损失项的相对贡献以及可能忽略的物理机制或过程.
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关键词
范艾伦卫星
GOES
卫星
地球电子外辐射带
多维数据同化
电子相空间密度
下载PDF
职称材料
题名
磁暴期间辐射带电子相空间密度的多卫星联合观测
被引量:
3
1
作者
刘泽源
倪彬彬
付松
项正
郭建广
曹兴
顾旭东
易娟
郭英杰
郭德宇
王敬之
机构
武汉大学电子信息学院空间物理系
中国科学院比较行星学卓越创新中心
中国气象局国家空间天气监测预警中心
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期2149-2158,共10页
基金
中国科学院先导B计划(XDB41000000)
国家自然科学基金(41674163,41574160,41704162,41974186,41904144)
民用航天预研项目(D020308,D020104,D020303)资助.
文摘
地球外辐射带是一个高度动态变化的空间环境,辐射带电子通量的变化在磁暴期间尤为明显.要分析潜在的电子动态变化机制,需要排除绝热效应产生的影响.在以三个绝热不变量组成的相空间坐标中,利用相空间密度(PSD)可以反映电子的真实加速和损失情况.本文详细分析两颗范艾伦卫星和三颗GPS导航卫星在2013年3月的同步电子通量观测数据,发现在3月17日磁暴期间,当太阳风动压增大、行星际磁场南向时,辐射带电子通量会发生骤降.进一步将电子通量转换成电子相空间密度并利用不同第一、第二绝热不变量(μ,K)组合条件下PSD径向分布的差异性,深入探究磁暴期间辐射带电子的动态变化机制.结果表明:磁暴初期由于电子的局地加速导致PSD不断上升;磁暴主相期间,由于磁层顶阴影效应以及伴随的向外径向扩散损失导致PSD快速降低;位于不同空间位置的多颗卫星观测为明晰辐射带电子动态物理过程提供了重要的便利.
关键词
外辐射带
范艾伦卫星
GPS
卫星
电子相空间密度
Keywords
Outer radiation belt
Van Allen Probes
GPS satellites
Electron phase space density
分类号
P353 [天文地球—空间物理学]
P354 [天文地球—空间物理学]
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职称材料
题名
地球电子外辐射带的数据同化建模与分析
被引量:
5
2
作者
朱佳楠
郭建广
倪彬彬
曹兴
项正
付松
顾旭东
马新
机构
武汉大学电子信息学院空间物理系
中国科学院比较行星学卓越创新中心
中国气象局国家空间天气监测预警中心
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1496-1507,共12页
基金
国家自然科学基金(42025404,41904144,41904143,41674163)
中国科学院先导B计划(XDB41000000)
+2 种基金
中国航天局预研项目(D020308,D020104,D020303)
中国博士后科学基金(2020M672405,2019M662700)
博士后创新人才支持计划(BX20190252)资助.
文摘
地球电子外辐射带对太阳与地磁活动呈现高度动态变化的响应,了解外辐射带的全球动态变化过程对于近地空间粒子辐射环境的理解认知和预测预报具有重要意义.基于卡尔曼滤波数据同化方法,本文利用范阿伦A星、B星和GOES-13和GOES-15四颗卫星的辐射带电子观测数据,分别利用三种不同维度的辐射带物理模型,将观测结果与数值结果有机融合,对2013年3月地球外辐射带电子通量的径向分布与变化进行数据同化分析.结果表明,考虑了磁层波动与辐射带电子共振作用引起的径向扩散、投掷角扩散以及能量扩散过程的三维同化模型可有效、合理地重现外辐射带电子通量的径向分布.本文进一步利用该三维同化模型对2013年一整年外辐射带电子的相空间密度分布进行重构与分析,得到了不同绝热不变量和不同地磁活动条件下电子辐射带的时空演化过程,从而为深入理解外辐射带电子的变化过程和动力学机制提供了强有力信息.通过分析同化过程中的新息矢量以及度量同化过程中观测数据在多大程度上修改了物理模型结果,还有助于定量分析现有辐射带物理模型中的源项和损失项的相对贡献以及可能忽略的物理机制或过程.
关键词
范艾伦卫星
GOES
卫星
地球电子外辐射带
多维数据同化
电子相空间密度
Keywords
Van Allen Probes
GOES satellites
Earth′s outer radiation belt
Multi-dimensional data assimilation
Electron phase space density
分类号
P353 [天文地球—空间物理学]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
磁暴期间辐射带电子相空间密度的多卫星联合观测
刘泽源
倪彬彬
付松
项正
郭建广
曹兴
顾旭东
易娟
郭英杰
郭德宇
王敬之
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
2
地球电子外辐射带的数据同化建模与分析
朱佳楠
郭建广
倪彬彬
曹兴
项正
付松
顾旭东
马新
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
下载PDF
职称材料
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