日冕物质抛射相互作用过程的数值模拟研究
批准号:
41474152
项目类别:
面上项目
资助金额:
120.0 万元
负责人:
沈芳
依托单位:
学科分类:
D0411.空间物理学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨利平、杨易、魏稳稳
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中文摘要
日冕物质抛射(CME)是太阳大气中频繁发生的最剧烈的爆发现象之一,当两个或多个CME之间发生相互作用时,它们的传播方向、速度及能量都会发生改变,而CME之间相互作用形成的结构要比单个CME复杂的多,通常在近地空间产生有别于单个CME所产生的地球物理效应。目前关于数值研究CME之间相互作用过程的工作尚处于起步阶段。本研究结合观测输入,改进已有的三维异步并行MHD 模式,将具有不同磁结构磁绳模型融入到CME触发过程中,开展典型的多个CME相互作用事件研究及参数化分析,期望得到相互作用的CME在整个日冕-行星际空间的传播及碰撞过程的主要演化特征及动力学过程,包括CME的受力、CME之间的动量传递及能量转换的定量研究,尝试找到这些参量对多CME相互作用过程的影响,并探讨相互作用过程中可能存在的磁场重联现象及其可能的物理机制,从而加深对多个CME相互作用的物理过程及其导致的空间天气效应的认识。
英文摘要
Coronal mass ejections (CMEs) is one of the large-scale expulsions of plasma in the solar atmosphere. When two or more CMEs interact with each other, their direction of propagation, speed and energy will change. Successive CMEs can merge with each other and form a compound structure, which always result in the quite different geoeffectiveness as compared to isolated CME events. While the MHD numerical simulation research to the interaction process of CMEs is still at its initial stage now. By using the observational data as input, the existed 3D asynchronous and parallel MHD model, and combining the flux rope model with different magnetic structure into the CMEs' initialization, we want to study the CMEs interaction numerically and make parametric analysis to the CMEs collision process. Our purpose is to achieve the main distribution feature and dynamic process during the CMEs propagation and interaction in the whole corona and interplanetary space, including the force analysis, momentum and energy transfer, et al. From this study, we also try to find the influence of these parameters on the CMEs interaction process and discuss the probable magnetic reconnection appeared during the CMEs interaction and its physical mechanism. This kind of study will be important to enhance our understanding to the physical process of the CMEs interaction and its induced space weather effects.
日冕物质抛射(CME)是太阳大气中频繁发生的最剧烈的爆发现象之一,当两个或多个CME 之间发生相互作用时,它们的传播方向、速度及能量都会发生改变,而CME 之间相互作用形成的结构要比单个CME 复杂的多,通常在近地空间产生有别于单个CME 所产生的地球物理效应。本项目结合观测输入,建立了适合不同太阳活动时期的三维太阳风模式的自洽初边值条件,从而改进了已有的三维COIN-TVD MHD 模式,并开展了两个CME 相互作用事件研究及参数化分析,得到相互作用的CME 在整个日冕-行星际空间的传播及碰撞过程的主要演化特征及动力学过程,包括CME 的受力、CME 之间的动量传递及能量转换的定量研究,并揭示了相互作用的两个CME的初始速度及 k-number(即初始动能与总能量的比值)对其碰撞机制的影响,从而加深对多个CME 相互作用的物理过程及其导致的空间天气效应的认识。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
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专利列表
DOI:10.6038/cjg20160301
发表时间:2016
期刊:Chinese Journal of Geophysics-Chinese Edition
影响因子:1.4
作者:Wei Wen-Wen;Shen Fang;Zuo Ping-Bing;Qin Gang;Yang Zi-Cai
通讯作者:Yang Zi-Cai
Modeling the Global Distribution of Plasma Parameters on Coronal Source Surface for Different Solar Phases Using 1AU Observations
使用 1AU 观测对不同太阳相位的日冕源表面等离子体参数的全局分布进行建模
DOI:--
发表时间:2015-10
期刊:Astronomical Society of the Pacific Conference Series
影响因子:--
作者:Yi Yang;Fang Shen;Xueshang Feng
通讯作者:Xueshang Feng
DOI:--
发表时间:2016
期刊:地球物理学报
影响因子:--
作者:沈芳;左平兵;秦刚;杨子才
通讯作者:杨子才
DOI:10.11728/cjss2018.03.285
发表时间:2018
期刊:空间科学学报
影响因子:--
作者:杨子才;沈芳;杨易;冯学尚
通讯作者:冯学尚
Correlation Between the Magnetic Field and Plasma Parameters at 1 AU
1 AU 处磁场与等离子体参数之间的相关性
DOI:10.1007/s11207-017-1238-5
发表时间:2018
期刊:Solar Physics
影响因子:2.8
作者:Zicai Yang;Fang Shen;Jie Zhang;Yi Yang;Xueshang Feng;Ian G. Richardson
通讯作者:Ian G. Richardson
基于机器学习和多源观测的太阳风暴传播模式研究
- 批准号:42330210
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:229.00万元
- 批准年份:2023
- 负责人:沈芳
- 依托单位:
与CME驱动激波相关的高能粒子传播过程三维数值模拟研究
- 批准号:41974202
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:沈芳
- 依托单位:
三维有结构太阳风背景条件下的太阳高能粒子(SEP)数值模拟研究
- 批准号:41774184
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:71.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:沈芳
- 依托单位:
行星际磁场南向分量的数值研究初探
- 批准号:41174150
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:沈芳
- 依托单位:
太阳高能粒子(SEP)的磁流体与粒子三维混合建模研究
- 批准号:41074121
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:沈芳
- 依托单位:
三维太阳风数值模拟中的网格技术研究
- 批准号:40874077
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:45.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:沈芳
- 依托单位:
考虑太阳自转的、时变的自洽三维背景太阳风数值模型
- 批准号:40504020
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:沈芳
- 依托单位:
国内基金
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