《日冕物質拋射熱力學的多元磁流體模型研究》是依託山東大學，由李波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：日冕物質拋射熱力學的多元磁流體模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李波
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
日冕物質拋射(CME)的研究日益成為空間物理學領域的焦點。雖然CME能源來自磁場這一點已有共識，但磁能在動能、引力勢能及熱能間如何分配仍無定論，這一分配可影響CME的傳播與演化，從而影響其空間天氣學效應。對CME熱力學演化研究來說，電子與質子無法維持熱平衡這一觀測事實使問題更為棘手。本項目將構建明確區分電子、質子溫度的CME的電子-質子兩元磁流體模型，由此對CME的初發、加速、傳播過程進行統一而自洽的研究；將發展基於最新原子物理數據的時變電離平衡計算工具，從而獲得兩元模型對應的痕量元素的電荷態以與觀測對比。將通過追蹤CME由源區直至1AU的動力學及熱力學演化，深化CME加熱的理論與經驗認識；明確已有研究中未區分電子與質子溫度情況下所得CME經驗加熱率之可靠性；部分闡明電荷態測量如何約束電子與質子對湍動、焦耳加熱、激波等能量耗散方式的回響；並初步探討電荷態及紫外測量對CME觸發機制的約束。
結題摘要
研究將“日冕物質拋射的動力學及熱力學”這一框架拆解為有著有機聯繫的若干層面，從理論模型、數值模擬和資料分析的角度開展了多角度研究。一、爆發熱力學的實測研究：對爆發熱力學演化做了細緻分析，發現磁繩的加熱很可能源於磁場重聯。二、作為日冕物質拋射傳播背景的太陽風的特性的研究：找到了冕羽作為太陽風重要源頭的直接觀測證據；發現寧靜區可能是近地太陽風重要源頭。三、作為日冕物質拋射能量孕育體的黑子及日珥的物理特性的研究：對黑子亮橋的幾何特性有了新認識；發現了黑子上方大氣中一類新活動現象。四、影響爆發事件熱力學及動力學性質的核心機制--磁場重聯—的研究：統計分析了日冕亮點的磁通供應；發現重聯可能在過渡區冷環的加熱中有著重要貢獻。五、爆發釋能區的物理參數的間接診斷：提出了診斷爆發釋能區物理參數的若干新方案，研究了磁場強度推斷值的不確定性。六、爆發事件作為脈衝式擾動源的後續觀測效應的研究：為局域及大尺度日冕結構對日冕物質拋射的若干回響提供了物理理解。 共發表第一及通訊作者論文14篇（7篇ApJ、2篇A&A、3篇SoPh、2篇Phys Plasmas），此外發表合作論文若干。有關成果曾入選Hinode/EIS儀器組科研亮點，受到多次引用，施引文獻包括發表於Living Reviews in Solar Physics和Solar Physics上的綜述。 在項目資助下，項目承擔人受邀成為國際空間研究所(ISSI)擇優資助的“低速太陽風起源”國際組成員，併合作完成綜述論文一篇，發表於領域重要綜述期刊Space Science Reviews；承擔人受邀成為國際空間科學研究所（北京，ISSI-BJ）擇優資助的“日冕磁震學”國際組成員。在亞洲大洋洲地球科學學會(AOGS)2012至2017年會上召集了“太陽風湍流”分會場，在國際地磁與高空物理協會(IAGA)2015科學大會上組織了“太陽大氣及太陽風中的波動與湍流”專題會議。共收到來自IAGA科學大會、國際電漿物理大會(ICPP)、國際空間電漿流動會議(AstroNum)等國際會議9次邀請報告約請。承擔人作為Guest Editor，在JGR上組編了太陽風湍流相關的專欄(Special Section)。在項目資助期內，承擔人還受到山東省自然科學傑出青年基金支持。
