太阳活动对银河宇宙射线调制的影响

论文摘要

银河宇宙线是来自太阳系外的银河系高能粒子,它在日球层中的传播受到太阳活动,行星际磁场,太阳风等诸多因素的调制,另外它对空间天气具有重要影响。所以银河宇宙线的调制机制是近年来的一项重要研究课题。漂移作用在银河宇宙线日球层调制中起重要作用,同时,它又受到湍流的影响。本文在Qin和Shen(2017)年的研究基础上,考虑湍流对漂移效应的影响,给出一个新的漂移速度模型,将其引入宇宙线调制模型中;通过对新的调制模型的大规模数值计算,得到不同太阳活动水平下宇宙线质子能谱具有各向同随时间的变化情况;我们的数值结果在太阳活动低年得到的宇宙线能谱数据与PAMELA卫星观测数据符合得很好,但在太阳高年得到的宇宙线能谱数据与PAMELA卫星数据拟合效果不够理想;相对于之前的宇宙线调制模型能谱数据,我们的新模型宇宙线能谱数据与PAMELA卫星数据拟合效果略差,但是新模型的优势是它考虑了湍流对漂移效应的影响,通过未来对新模型的修改完善,它的拟合效果有可能会超过原来的模型。本工作对空间物理研究和空间天气应用具有一定的意义。另外,随着我国载人航天事业的飞速发展,我们越来越重视对空间防护材料以及航天器和航天员的安全防护的研究,因此,本课题的研究内容也具有重要的实用价值。

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摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 太阳与太阳活动

1.3 太阳风

1.4 日球层的结构

1.5 日球层磁场

1.5.1 Jokipii修正的parker场

1.5.2 Fisk磁场

1.6 日球层电流片

1.7 宇宙射线

1.7.1 宇宙射线的组成

1.7.2 宇宙射线能谱

1.7.3 宇宙射线的调制

1.8 本文的主要研究内容

第2章数据观测

2.1 引言

2.2 行星际环境

2.3 关于PAMELA的观测

2.4 宇宙射线的观测

2.5 小结

第3章银河宇宙射线理论模型

3.1 引言

3.2 银河宇宙射线调制模型

3.3 日球层磁场

3.4 太阳风速度

3.5 内日层的湍动磁场

3.6 扩散系数

3.7 日球层边界

3.8 小结

第4章太阳活动期间的模拟工作

4.1 引言

4.2 粒子漂移速度

4.2.1 磁场湍动对粒子漂移速度的抑制

4.2.2 粒子漂移速度推导

4.3 宇宙射线调制模型与太阳活动的关系

4.4 漂移速度抑制模型

4.5 数值模拟的结果

s的数值模拟'> 4.5.1 f_s的数值模拟

4.5.2 宇宙射线调制模型的比较

4.6 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 全春艳

导师: 秦刚

关键词: 湍流磁场,宇宙射线,调制,扩散,漂移

来源: 哈尔滨工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 哈尔滨工业大学

分类号: O572.1

DOI: 10.27061/d.cnki.ghgdu.2019.006521

总页数: 63

文件大小: 4485k

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