在日冕和行星際中高能質子激發(fā)阿爾芬波的特性研究.pdf

1、日冕物質拋射(簡稱CME)是太陽大氣中最劇烈、太陽系中尺度最大的活動現(xiàn)象。它在短時間內從日冕拋射出1011～1013kg攜帶磁場的物質進入行星際空間。太陽活動是空間天氣變化的源泉，而日冕物質拋射則是產生災害性空間天氣的主要因素。對日冕物質拋射的前身結構、觸發(fā)機制、傳播規(guī)律等過程的研究，其意義是重要的。
　　 由耀斑和CME過程中產生的激波作為一種粒子加速機制一直是理論研究感興趣的課題，其中擴散激波加速更是理論和數(shù)值研究的重點。而

2、擴散激波加速需要粒子被散射來回穿越激波多次，才能獲得有效加速。但由于在空間等離子體中粒子間的庫侖碰撞可以忽略，只有通過波粒相互作用散射粒子。而這種波通常被認為是高能粒子自身激發(fā)的阿爾芬波。
　　 第一章首先介紹了研究太陽高能粒子的意義，闡述了太陽表面的劇烈活動對地球生存環(huán)境和人類的活動產生的重要影響；然后介紹了阿爾芬波的產生原理，說明阿爾芬波最顯著的特征就是，它只沿背景磁場方向傳播，因此隨著距離的增加，不能橫越背景磁場傳播，這對

3、宇宙等離子體中能量的輸運和轉移有著重要的意義。
　　 第二章討論了激波加速理論以及數(shù)值模擬的進展。對動力學阿爾芬波的幾種產生和激發(fā)機制進行了總結。激波漂移加速和擴散加速是兩種主要的激波加速機制，并且擴散激波加速從解析和數(shù)值模擬兩個方面已得到了廣泛的研究。動力學阿爾芬波的激發(fā)機制本質上都屬于波-粒共振相互作用或波-波相互作用的范疇。重點介紹了幾種動力學阿爾芬波的產生方式：離子束流，共振模式轉化，波-波相互作用和參量衰變。
　

4、　 第三章通過推導熱等離子體中的束流質子激發(fā)的阿爾芬波的色散關系，研究阿爾芬波的特性及影響條件，并與冷等離子體的結果進行比較，探討粒子熱運動對阿爾芬波特性的影響。結果表明：增長率的峰值大小隨角度的增大，逐漸變小，變化較明顯，這與冷背景等離子體時的結果明顯不同；在平移速度較大時，粒子的熱運動影響已不明顯，結果與冷等離子體一致，而在速度較小時，呈現(xiàn)較為復雜的情況，說明粒子熱運動表現(xiàn)較為明顯；不同質子束流密度比時，與冷等離子體計算結果接近。