《外輻射帶波粒相互作用的協同觀測分析與數值模擬》是依託長沙理工大學，由賀藝華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：外輻射帶波粒相互作用的協同觀測分析與數值模擬
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：賀藝華
- 依託單位：長沙理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
波粒相互作用特別是哨聲波與高能電子的相互作用，對外輻射帶高能電子隨機加速和投擲角擴散過程起重要作用。但目前由於觀測條件的限制，有關高能電子與電磁波的協同觀測數據非常有限，相當程度上阻礙了人們對外輻射帶高能電子變化過程的深入了解。本項申請主要是通過多衛星協同觀測數據分析與處理，採用真實的背景粒子密度模型，結合理論分析和數值模擬，著重研究哨聲波合聲模與嘶聲模的傳播特性，不穩定過程以及空間分布；具體求解控制Fokker-Planck動力學方程，深入研究以上兩種波模產生的外輻射帶高能電子能量擴散和投擲角擴散過程。
結題摘要
利用多衛星協同觀測數據分析與處理，結合理論分析和數值模擬，主要研究了輻射帶中哨聲波合聲模和嘶聲模等波模的傳播特性，不穩定過程以及空間分布，以及產生的高能電子隨機加速和投擲角擴散過程。研究表明：幾十到百keV的各向異型的能量電子是產生哨聲波合聲模的主要途徑，哨聲波合聲模場向傳播時增長率最大，波沿磁力線北向或南向傳播時，在高緯度反彈，之後遠離地球（低頻率波）或朝向地球（高頻率波）傳播；在輻射帶中存在合聲模加速和嘶聲模損失兩種相互競爭的機制；電漿層外合聲波可以傳播到離子體層內並進一步演變為嘶聲波。同時進行了觀測數據與數值模擬的結合研究，數值模擬結果重現了輻射帶高能粒子的演化過程，這些研究有助於建立兩種波模對高能電子動力學演化的初步動態模型。
