空间中心对质子辐射带SAA区长期演化观测研究取得进展

[ 录入者:zhangms | 时间:2014-12-26 11:04:47 | 作者: | 来源:国家空间科学中心 | 浏览:2259次 ]

日前,美国地球科学学会(AGU)权威学术期刊Journal of Geophysical Research: Space Physics刊登了中国科学院国家空间科学中心空间环境探测研究室硕士研究生秦慕荣与导师张贤国副研究员等人利用NOAA极轨卫星长期观测数据对质子辐 射带南大西洋异常区(SAA)长期演化研究成果的文章。

SAA由受地球磁场分布不均匀影响的内辐射带内边界在南美洲南部及南大西洋海域上空下陷形成。该区域由于地处粒子交换的边界区域和穿越其中的低轨道航天 器故障异常频发而备受关注。大量研究表明,受地球内源磁场缓变影响,SAA区中心缓慢向西、北方向漂移,但对漂移速度的研究结果始终未达成一致,造成速度 变化的机制也不清楚,从而导致实际应用中对SAA区分布的判断产生偏差。

秦慕荣和张贤国等人利用NOAA 极轨卫星自1980至2009约三个太阳活动周的实测数据对南大西洋异常区质子通量分布的峰值通量、中心位置、分布范围进行分析(见图1),发现 (1)SAA中心位置的西漂速度与太阳活动(F10.7流量)正相关,相关系数达到0.8777(见图2);(2)SAA中心位置不仅存在北向漂移分量, 也存在南向漂移分量,北向漂移速度与太阳活动(F10.7流量)反相关,相关系数达0.767(见图3)。该研究进一步利用IGRF+T96磁场模型模拟 了SAA区磁场极小值区域在不同太阳风动压情况下的漂移情况,结果重现了SAA区域太阳风动压高时南向漂移,而太阳风动压低时北向漂移的观测现象,为 SAA北漂速度与太阳活动反相关分析提供了依据。然而,模拟结果中太阳风动压变化对SAA区西漂速度影响不大,需要进一步深入研究。

辐射带是日地空间相互作用因果链的关键区域,也是人类航天遭遇的最重要灾害环境——辐射环境的主要组成部分。该项研究不仅提出了SAA区漂移的定量指示 因子F10.7,同时对其影响机制进行了有益探索,对探索辐射带粒子动力学演化机制、构建动态辐射带模型解决实际应用问题,具有重要的科学和应用价值。

  相关链接:

  http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014JA020300/abstract 

  http://yun.baidu.com/share/link?shareid=25743016&uk=105819267 

  (供稿:探测室)

图1. 1980-2009年间NOAA 极轨卫星获得的南大西洋异常区质子分布的峰值通量(上)、中心位置(中)、分布范围(下)与太阳F10.7流量(下)的时间演化图

图 2. 南大西洋异常区经度中心位置(上)、西漂速度(中),以及西漂速度与F10.7的相关性(下)

图 3. 南大西洋异常区纬度中心位置(上)、北漂速度(中),以及北漂速度与F10.7的相关性(下)

Tags:质子   辐射带   SAA

责任编辑:zhangms

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