在日冕和行星際中高能質(zhì)子激發(fā)阿爾芬波的特性研究.pdf

1、日冕物質(zhì)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(nèi)從日冕拋射出1011～1013kg攜帶磁場的物質(zhì)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(zhì)拋射則是產(chǎn)生災(zāi)害性空間天氣的主要因素。對日冕物質(zhì)拋射的前身結(jié)構(gòu)、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(chǎn)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(chǎn)生的重要影響；然后介紹了阿爾芬波的產(chǎn)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(zhuǎn)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(xué)阿爾芬波的幾種產(chǎn)生和激發(fā)機制進行了總結(jié)。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(xué)阿爾芬波的激發(fā)機制本質(zhì)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(xué)阿爾芬波的產(chǎn)生方式：離子束流，共振模式轉(zhuǎn)化，波-波相互作用和參量衰變。
　

4、　 第三章通過推導(dǎo)熱等離子體中的束流質(zhì)子激發(fā)的阿爾芬波的色散關(guān)系，研究阿爾芬波的特性及影響條件，并與冷等離子體的結(jié)果進行比較，探討粒子熱運動對阿爾芬波特性的影響。結(jié)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(jié)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(jié)果與冷等離子體一致，而在速度較小時，呈現(xiàn)較為復(fù)雜的情況，說明粒子熱運動表現(xiàn)較為明顯；不同質(zhì)子束流密度比時，與冷等離子體計算結(jié)果接近。