磁场重联中波粒相互作用的理论研究

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基本信息

  • 批准号：
    41174124
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    98.0万
  • 负责人：
    王水
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    D0411.空间物理学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

磁场重联是空间物理学中一个十分重要的研究课题，它与许多空间爆发现象密切相关。磁场重联不仅仅是磁场拓扑位形的迅速改变，而且伴随着丰富的等离子体动力学过程。本项目将利用资料分析、理论研究和数值模拟（MHD模拟、粒子模拟、混合模拟，试验粒子方法等），研究磁场重联中带电粒子的运动轨道和加速机制、电磁波动的性质和激发机制、以及波动与带电粒子相互作用的物理过程，试图对磁场重联的完整图像有进一步的认识。同时将理论研究和数值模拟结果，与有关卫星探测结果相比较，用于解释空间爆发现象。

结项摘要

应用数值模拟（粒子模拟、混合模拟和试验粒子方法）和资料分析，研究了无碰撞磁场重联过程中带电粒子加热和加速机制以及波动与带电粒子相互作用的物理过程。模拟结果表明，在X线附近，由于电场和电子压力梯度力做功，电子整体动能密度远大于电子热能密度； 而在磁岛中由于等离子体压缩导致电子热能密度增加。在激光驱动磁场重联的扇状外流区中观测到三叉高速电子喷流，二维粒子模拟解释了这三束超Alfvén速电子喷流的形成机制。在磁场重联外流区和慢激波上游可以形成离子束流，并通过离子/离子不稳定性激发斜传播Alfvén波，进而通过共振相互作用加热背景等离子体。对低β等离子体中单色Alfvén波的参数不稳定性开展了二维混合模拟研究。对于线极化的泵波，平行传播或斜传播的Alfvén波都能导致着垂直方向上的衰变；而对于左手极化的泵波，仅仅斜传播的Alfvén波能够产生垂直衰变。斜传播的大振幅Alfvén波和磁声波都可由于亚回旋频率处的共振作用使得离子运动为随机的，并导致离子加热。还应用数值模拟和资料分析方法研究了无碰撞激波中带电粒子的加速及激波上下游波动的特征。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
In situ observations of multistage electron acceleration driven by magnetic reconnection
磁重联驱动多级电子加速的原位观测
  • DOI：
    10.1002/2015ja021165
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Wu Mingyu;Huang Can;Lu Quanming;Volwerk Martin;Nakamura Rumi;Voeroes Zoltan;Zhang Tielong;Wang Shui
  • 通讯作者：
    Wang Shui
Particle acceleration at shock waves with composite turbulence
复合湍流冲击波下的粒子加速
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Chinese Journal of Geophysics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Lu, Quanming;Gao, Xinliang;Shan, Lican;Wang, Shui
  • 通讯作者：
    Wang, Shui
Transmission of large-amplitude ULF waves through a quasi-parallel shock at Venus
大振幅 ULF 波通过金星准平行激波的传输
  • DOI：
    10.1002/2013ja019396
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Geophysical Research-Space Physics
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Shan Lican;Lu Quanming;Wu Mingyu;Gao Xinliang;Huang Can;Zhang Tielong;Wang Shui
  • 通讯作者：
    Wang Shui
Self-reinforcing process of the reconnection electric field in the electron diffusion region and onset of collisionless magnetic reconnection
电子扩散区重联电场的自增强过程及无碰撞磁重联的开始
  • DOI：
    10.1088/0741-3335/55/8/085019
  • 发表时间：
    2013-08
  • 期刊：
    Plasma Physics and Controlled Fusion
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    Lu, San;Huang, Can;Wu, Mingyu;Wang, Shui
  • 通讯作者：
    Wang, Shui
The role of pickup ions on the strucure of the Venusian bow shock and its implica for the terminatton shock
拾取离子对金星弓形激波结构的作用及其对终止激波的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Astrophysical Journal Letters
  • 影响因子：
    7.9
  • 作者：
    Yang, Zhongwei;Wu, Mingyu;Du, Aimin;Wang, Shui
  • 通讯作者：
    Wang, Shui

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地球磁层中低频波动的形成机制及其对带电粒子的影响
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磁场重联激发电磁辐射的理论研究
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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