Hot flow anomaly formation and evolution: Cluster observations
Hot flow anomaly formation and evolution: Cluster observations
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热流异常的形成和演化：集群观测
DOI：
10.1002/jgra.50424
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发表时间：
2013-07
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
S Wang, Q Zong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S Wang, Q Zong
在这项研究中，我们已经检查了513热流异常（HFA）的形成和演变，从2003年到2009年观察到的集群航天器。我们的研究结果表明，在附近的HFA和/或至少一侧的HFA与对流电场指向不连续性的原始上游不连续性可能有助于HFA的增长，但它不是一个必要条件，以产生HFA。它示出，HFA内的热能的一个重要部分是从太阳风的动能转换，虽然需要额外的加热过程（ES）加热HFA内的等离子体。为了了解HFA的演化，我们研究了年轻和成熟HFA内部的电子谱和离子速度分布函数（VDF）。结果发现，粒子谱是年轻或成熟的HFA的良好指标。在年轻的HFA中，电子光谱可以由单个漂移-κ分布拟合，而在成熟的HFA中，它可以由峰值能量低于10 eV的漂移-麦克斯韦分布和加热电子分布的组合拟合。另一方面，离子VDF内成熟的HFAs显示出一个单一的分布，而年轻的HFAs内的VDF显示出两个明确的离子人口-一个原始的太阳风和反射的离子人口。发现年轻的HFA内部的反射离子布居在Vpara-Vperp 1平面内可以散射到180°以上，其中Vperp 1在V-B平面内但垂直于B，这与前震分布相似。这表明当HFA形成时，反射离子群可以从所有方向扩散，而不是单向束。
In this study, we have examined the formation and evolution of 513 hot flow anomalies (HFAs) from 2003 to 2009 observed by the Cluster spacecraft. Our results show that an original upstream discontinuity in the vicinity of an HFAs and/or at least one side of the HFA with the convective electric field pointing toward the discontinuity may help an HFA growing, but it is not a necessary condition to generate an HFA. It is shown that a significant part of the thermal energy inside HFAs is converted from the kinetic energy of the solar wind, although additional heating process(es) is required to heat the plasma inside an HFA. In order to learn the evolution of an HFA, we have examined the electron spectrum and ion velocity distribution function (VDF) inside young and mature HFAs. It is found that the particle spectra are good indicators of a young or mature HFA. Inside young HFAs, electron spectra can be fitted by a single drift‐κ distribution, while inside mature HFAs it can be fitted by the combination of a drift‐Maxwellian distribution with the peak energy below ∼10 eV and a heated electron distribution. On the other hand, ion VDF inside mature HFAs shows a single distribution, whereas the VDF inside young HFAs shows two clear ion populations—one original solar wind and a reflected ion population. It is found that the reflected ion population inside young HFAs can be scattered to more than 180° in the Vpara‐Vperp1 plane, where Vperp1 is in the V‐B plane but perpendicular to B, which is similar to the foreshock distribution. This indicates that the reflected ion population could be diffusive from all directions rather than the unidirectional beam when an HFA is forming.
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DOI：
10.1002/jgra.50376
发表时间：
2013-06
期刊：
Journal of Geophysical Research: Space Physics
影响因子：
--
作者：
Hui Zhang;D. Sibeck;Q. Zong;N. Omidi;D. Turner;L. Clausen
通讯作者：
Hui Zhang;D. Sibeck;Q. Zong;N. Omidi;D. Turner;L. Clausen
影响因子：
--
作者：
V. Thomas;S. Brecht
通讯作者：
V. Thomas;S. Brecht
具有大流动偏转的热流异常的集群观测：2. HFA 边缘的弓形激波几何形状
影响因子：
--
作者：
S Wang, Q Zong
通讯作者：
S Wang, Q Zong
DOI：
10.1002/2013jd020763
发表时间：
2013-12
期刊：
Journal of Geophysical Research: Atmospheres
影响因子：
--
作者：
Ying Li;G. Kirchengast;B. Scherllin-Pirscher;Suqin Wu;M. Schwaerz;J. Fritzer;S. Zhang;B. Carter-B.-Car
通讯作者：
Ying Li;G. Kirchengast;B. Scherllin-Pirscher;Suqin Wu;M. Schwaerz;J. Fritzer;S. Zhang;B. Carter-B.-Car
影响因子：
10.3
作者：
Johnstone, AD;Alsop, C;Woodliffe, RD
通讯作者：
Woodliffe, RD