《近月空間動力學過程的混合模擬和衛星觀測研究》是依託南昌大學，由龐燁擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：近月空間動力學過程的混合模擬和衛星觀測研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：龐燁
- 依託單位：南昌大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於與月球相關的基本尺度與空間電漿離子特徵尺度相近（或更小），空間電漿與月球相互作用的過程並不能完全的用磁流體力學加以描述，而是存在許多的動力學過程，對於這些現象的研究尚不完善。本項目擬基於THEMIS衛星觀測結果，建立二維和三維大尺度混合模擬模型，系統的研究月表磁異常與空間電漿的耦合過程。（1）通過模擬中近月空間非熱離子分布產生與否和空間分布，分析非熱離子的產生機制以及其與不同的空間電漿環境和磁異常結構之間的關係，進而利用衛星觀測數據反演磁異常結構特徵；（2）利用觀測和模擬，研究在月球尾跡中的高度各向異性電漿中所具有的各種不穩定性和其所激發的低頻電磁湍動的基本性質。本項目的研究可以加深人們對於近月空間環境的了解，並配合我國的探月計畫，具有重要科學意義。
結題摘要
本項目針對近月空間動力學過程，磁尾動力學過程以及太陽風中前兆激波區域的湍動進行了研究，主要研究成果包括：利用混合模擬對月球磁尾的再注入過程進行了研究，討論了在模擬過程中為了防止數值不穩定性而在月尾預設的電漿密度對靜電激波形成的影響，完善了前人的結果，即除了離子與電子之間的溫度比，預設的月尾電漿密度的大小也對由離子聲不穩定性所產生的靜電激波有著決定性的作用；利用ARTMEIS衛星，對月球尾跡對重聯的結構有的影響進行了研究；利用Cluster衛星，對在磁尾活動時期可以頻繁發現的電漿泡進行了研究，我們的結果表明電漿泡可以跟據其磁場和電漿結構分成兩種類型，其中存在一前一後兩個鋒面的是電漿泡後期演化的形態，其運動特徵呈現出減速的特徵，同時我們也對與之相關的場向電流體系以及其在電離層的回響進行了分析；利用一維混合模擬結合Cluster衛星觀測，我們對前兆激波中的湍動現象進行了研究，在一段時間上連續的湍動過程中，磁場的波形，在衛星參照系中極化的演化以及電漿的離子分布函式存在明顯的不同，進一步的，利用混合模擬，我們可以定性的重現觀測現象，其磁場波形，極化以及離子分布函式的不同可以用離子/離子右旋不穩定性在非線性區域的演化較好的解釋，同時我們也利用模擬對離子/離子左旋不穩定性的非線性演化進行了研究；較好的按照計畫執行了項目，發表SCI論文7篇
