高緯電離層電動(dòng)力學(xué)通用PPT課件

1、高緯電離層電動(dòng)力學(xué)共旋電場(chǎng) 在相對(duì)太陽(yáng)靜止的參考系中測(cè)量到的電場(chǎng)為：其中 為地球自旋的角速度（每小時(shí)15度）物理含義：由于大氣的粘制作用，位于底部的等離子體將與地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)磁凍結(jié)原理，地球磁場(chǎng)的磁力線又將帶動(dòng)上層等離子體與地球共轉(zhuǎn)，將受到洛侖茲力（ ）的作用，產(chǎn)生電荷分離，在等離子體內(nèi)形成極化電場(chǎng)，這個(gè)極化電場(chǎng)就是共旋電場(chǎng)。共旋電場(chǎng)的作用使得等離子體的漂移速度和地球的旋轉(zhuǎn)速度一致對(duì)流電場(chǎng) + 共旋電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)效應(yīng)使對(duì)流圖發(fā)生畸變。計(jì)入共轉(zhuǎn)效應(yīng)后，兩個(gè)對(duì)流單元是不同的。黃昏側(cè)，回流和共轉(zhuǎn)作用在相反的方向，因此黃昏對(duì)流單元有顯著的畸變。南向IMF，高緯F層等離子體對(duì)流示例，每一條流線都是等勢(shì)線圖

2、中虛線為極蓋，即中心位于離磁極午夜一側(cè)約5，半徑約15的園。(a) 未考慮共旋電場(chǎng)(b) 考慮共旋電場(chǎng)晝側(cè)高緯電離層對(duì)流圖像的示意圖?？梢钥闯霎?dāng)Bz為南向時(shí)，對(duì)流圖像對(duì)行星際磁場(chǎng)y分量的依賴。夜側(cè)高緯電離層對(duì)流圖樣的示意圖。可以看出存在各種變化。觀測(cè)到圖a和d的對(duì)流圖樣更頻繁。當(dāng)IMF有北向分量時(shí)晝側(cè)對(duì)流幾何構(gòu)形 的主要特征。最顯著的特征是有四個(gè)對(duì)流單元。對(duì)流圖樣對(duì)By的依賴導(dǎo)致一個(gè)為主的高緯單元和三單元化的圖樣同時(shí)出現(xiàn)。來(lái)自經(jīng)驗(yàn)對(duì)流模式的電勢(shì)等值線圖。磁層電場(chǎng)或等離子體對(duì)流的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ交诖罅啃l(wèi)星測(cè)量數(shù)據(jù)構(gòu)造。模式可以得到對(duì)所有的IMF(By,Bz)組合和不同IMF大小范圍內(nèi)的電場(chǎng)圖像。上圖是對(duì)IMF大于7.25nT的情況得到，同時(shí)不包括共轉(zhuǎn)。電離層和磁層電流之間可能的耦合。 當(dāng)Chatanika非相干散射雷達(dá)位于極光卵內(nèi)時(shí)測(cè)量的電子密度。兩次高度-緯度掃描分開(kāi)大約10min。注意電子密度特別是在低電離層中的迅速增強(qiáng)。 極 光磁尾的高能粒子（主要是電子）沉降到極區(qū)電離層高度，撞擊中性大氣，使其產(chǎn)生受激輻射而發(fā)光。極光一般發(fā)生在極區(qū)100-400公里高度，經(jīng)常出現(xiàn)產(chǎn)生極光的區(qū)域形成一個(gè)環(huán)狀的帶，稱為極光橢圓帶，大約在地磁緯度67