不同源区太阳风在内日球层的径向演化及其随太阳活动周变化
批准号:
42074207
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
闫丽梅
依托单位:
学科分类:
空间天气学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
闫丽梅
中文摘要
太阳风是太阳持续向外喷发的高速磁化等离子体流,是太阳向外输运物质能量的重要方式,决定了行星际空间的性质,影响各行星空间环境。在日球层传播过程中太阳风是时刻演化的。对太阳风径向演化的观测研究,可为太阳风传播模型提供重要观测依据,有助于更好的理解太阳风对行星空间环境的影响。前人对太阳风径向演化的研究主要按速度分类,并且未关注其是否随太阳活动周变化。目前0.3AU以内太阳风径向演化的观测知识是严重缺乏的。最新探测器PSP和Solar Orbiter为研究0.3AU以内太阳风的径向演化提供契机。本项目拟基于PSP、Solar Orbiter、STEREO-A、WIND、ACE的多点联合观测,用新的思路来研究太阳风的径向演化,即按照源区分类并区分太阳活动周不同阶段,研究各源区太阳风在内日球层的径向演化规律及其随太阳活动周的变化,有望解决目前太阳风径向演化观测研究中有争议的问题。
英文摘要
The solar wind is a stream of magnetized plasma released from the Sun and an important way to transport material and energy from the sun to the heliosphere. The solar wind determines the nature of interplanetary space and affects the space environment of planets. The solar wind is evolving during its journey in the heliosphere. The observational study of the radial evolution of the solar wind can provide important constraint for the solar wind propagation model and help to better understand the solar wind's influence on the planetary space environment. Previous studies on the radial evolution of the solar wind were mainly classified by velocity and did not pay attention to whether it changed with the solar cycle. Moreover, the observational knowledge of the radial evolution of solar wind within 0.3 AU is lacking. Parker solar probe (PSP;<0.25AU) and Solar Orbiter (0.28-1.4AU) provide an opportunity to study the radial evolution of Solar wind within 0.3 AU. Based on the observation from PSP, Solar Orbiter, STEREO, WIND, and ACE, this project will take advantage of the multipoint joint observation to study the radial evolution of solar wind from different sources in the inner heliosphere and how it changes with the Solar cycle. It is expected to solve contentious issues in the radial evolution of the solar wind.
太阳风决定了行星际空间的性质,影响各行星空间环境。太阳风在日球层传播过程中是时刻演化的。太阳风具有不同的源区,主要有冕洞、活动区、宁静区等。不同源区太阳风的性质所有差别,不同源区太阳风速度分布是相互重叠的,常用的速度分类的方法会把不同源区的太阳风混合在一起,得到的太阳风径向演化结果也会是不同源区太阳风混合的结果。本项目基于PSP、solar orbiter、STEREO-A、WIND、“天问一号”、MAVEN等多点联合观测,主要探索不同源区太阳风的径向演化规律及其随太阳活动周的变化。获得以下研究进展:(1)基于改进的传统的“两步弹道法”太阳风溯源方法,获得多卫星不同源区太阳风数据库。(2)获得不同源区太阳风的径向演化规律及其随太阳活动周的变化,发现0.1至1.0AU不同源区和太阳活动周不同阶段对太阳风等离子体参数径向演化都有影响。(3)开发一套“天问一号” 搭载的离子和中性粒子分析仪(MINPA)观测数据的处理方法,构建“天问一号”火星上游太阳风数据库。(4)基于地球处的长时间太阳风观测,用改进的传统的“两步弹道法”溯源把太阳风按源区分类,发现不同源区太阳风性质和占比在较强(第23周)和较弱(第24周)太阳活动周有明显差异。(5)基于MAVEN卫星在火星轨道的长时间太阳风观测数据和地球处太阳风观测数据,发现在1AU至1.66AU太阳风等离子体径向演化规律在强太阳活动和弱太阳活动时期基本一致。(6)作为太阳活动周变化的延伸方向,研究了太阳活动超级极小期蒙德极小期的太阳活动变化规律。通过对古赤道极光记录的细致分析和太阳活动周演化的全面理解,证实了古赤道极光记录可以表征太阳活动,揭示蒙德极小期期间太阳活动变化以~8年周期为主导,为研究太阳活动周变化提供了新的数据源。.本项目研究结果可为太阳风传播模型提供重要观测依据,未来有望用于优化太阳风传播模型。研究结果有助于理解太阳风环境随太阳活动强弱的变化,以及太阳风对各行星空间环境的影响。
利用多行星观测数据研究ICME携带的磁场湍流的径向演化
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批准号:41704166
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2017
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负责人:闫丽梅
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依托单位:
国内基金
海外基金