向长青
- 作品数：12 被引量：26H指数：4
- 供职机构：中国科学院空间科学与应用研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 行星际太阳风暴的数值模拟研究被引量：10
- 2013年
- 太阳风暴经过地球时,地球空间环境会产生整体剧烈的灾害性变化.行星际空间是太阳风暴吹袭地球空间的必经传输通道,是了解日地系统空间天气整体变化过程的重要纽带.如何减轻或避免太阳风暴所造成的损失是人类高科技时代所面临的重大前沿课题.基于物理的以强大计算能力为基础的太阳风暴日冕行星际过程三维数值研究,不仅具有了解太阳风暴在行星际空间传播的动力学过程的科学意义,还具有预测太阳风暴吹到地球的时间、强度和可能引起的地球空间天气效应方面的现实意义.目前基于MHD方程数值研究行星际太阳风暴的工作已经从初期的定性原理性理论研究过渡到定量的系统性研究具体事件和数值预报试预报阶段.现有基于物理的三维数值预报模型主要有:美国空间环境建模中心(CSEM)开发的空间天气模型架构(SWMF)、美国集成空间天气建模中心(CISM)开发的日冕和日球层模型(CORHEL)和我国空间天气学国家重点实验室SIGMA研究小组开发的太阳行星际守恒元解元(SIP-CESE)三维太阳风模型.本文将概述现有基于物理的主要三维数值预报模型的算法特点及其研究成果,评述行星际太阳风暴的数值模拟研究在今后工作中的努力方向.
- 冯学尚向长青钟鼎坤
- 行星际太阳风暴的数值模拟研究报告
- 2016年
- 太阳风暴经过地球时,地球空间环境会产生整体剧烈的灾害性变化。行星际空间是太阳风暴吹袭地球空间的必经传输通道,是了解日地系统空间天气整体变化过程的重要纽带。如何减轻或避免太阳风暴所造成的损失是人类高科技时代所面临的重大前沿课题。基于物理的以强大计算能力为基础的太阳风暴日冕行星际过程三维数值研究,不仅具有了解太阳风暴在行星际空间传播的动力学过程的科学意义,还具有预测太阳风暴吹到地球的时间、强度和可能引起的地球空间天气效应方面的现实意义。目前基于MHD方程数值研究行星际太阳风暴的工作已经从初期的定性原理性理论研究过渡到定量的具体事件系统性研究和数值预报试预报阶段。现有基于物理的三维数值预报模型主要有:美国空间环境建模中心(CSEM)开发的空间天气模型架构(SWMF)Block Adaptive Tree Solar-wind Roe-type Upwind Scheme,BATS-R-US)、美国集成空间天气建模中心(CISM)开发的日冕和日球层模型(CORHEL)和我国空间天气学国家重点实验室SIGMA研究小组开发的太阳行星际守恒元解元模型(SIP-CESE)三维太阳风模型。该文将概述现有基于物理的主要三维数值预报模型的算法特点及其研究成果,评述行星际太阳风暴的数值模拟研究在今后工作中的努力方向。
- 冯学尚向长青钟鼎坤
- 日冕物质抛射和激波系统在行星际空间的演化
- ＜正＞ 日冕物质抛射和激波（CME/Shock）系统可有效地触发非重现性地磁暴.因而对它的研究就具有非常重要的意义.本文从球坐标系子午面内一流多方非守恒形式的二维理想磁流体力学（MHD）方程组出发,以热压扰动作为驱动机制...
- 向长青王敬芳熊东辉
- 文献传递
- CME在有结构太阳风中的传播
- 该文工作如下:对太阳风的观测和数值模拟的最新进展做了必要的回顾;用二维MHD模拟的方法研究了CME/Shock系统在日地空间中的传播和演化过程,给出了观测证据;以观测为基础,建立了日冕和行星际太阳风的密度,磁场和速度模型...
- 向长青
- 关键词：磁场位形
- 文献传递
- 三维太阳风结构的Ulysses观测和MHD模拟的比较研究被引量：5
- 2005年
- Ulysses从1994年9月到1995年6月第一次对日跨极飞行期间,发现除赤道附近±20°的区域为300～450km/s的低速太阳风以外,其余为中高速太阳风,而在±40°以上为700～870km/s的高速太阳风,而且低速太阳风与高速太阳风之间的过渡面很陡本文用三维磁流体力学(MHD)数值模型对Ulysses在太阳活动极小期观测到的太阳风大尺度结构进行了模拟这一模型将计算区域分为1～22Rs和18Rs～1 AU两部分,并将具有总交差减小(TVD)特性的Lax-Friedrich格式和MaccormackⅡ型格式结合起来.我们根据太阳光球磁场的视向分量观测确定初始磁场,并在MHD方程组中加入体积加热项,进行三维MHD模拟数值结果再现了上述观测到的大尺度太阳风结构的主要特征,与Ulysses观测基本相符这一工作说明初始磁场以及体积加热可能控制着高低速太阳风的分布。
- 冯学尚向长青钟鼎坤范全林
- 关键词：MHD方程组三维数值模式大尺度结构赤道附近
- 一种确定模拟的行星际MHD激波局地参数的新方法被引量：2
- 2002年
- 简要阐述了分析模拟的行星际磁流体力学（ＭＨＤ）激波的局部性质时，采用无厚度局部平面激波这一假设的合理性，说明了在激波未扰动区域（激波上游），物理量在几个小时内的变化很小这一事实．利用平面激波的分析方法，提出了分析模拟的行星际ＭＨＤ 激波的新方法，包括激波位置的确定，上下游状态参数的选择，激波局部参数的计算以及激波的分类，最后应用这种方法对一个二维的ＭＨＤ模拟结果进行了分析．结果证实了过去文献关于磁流体力学混合激波空间连接和时间演化的链式规则，而且说明位于太阳赤道附近的慢激波和中间激波最终会发展为快激波．
- 向长青王敬芳魏奉思黄为民熊东辉
- 关键词：流体力学
- 不同类型日冕物质抛射事件的比较被引量：1
- 2000年
- 依据二维磁流体力学方程组 ,在子午面内分别数值模拟了与动量扰动和温度扰动相关的日冕物质抛射事件 (CME) ,并将二者结果进行对比 .结果认为 :二者在事件的空间结构 ,前沿激波的演化 ,暗腔的形成及作用 ,扰动后近日面新喷发物质的特征等方面是相似的 ;但在前沿激波的传播速度 ,强度和径向演化进程 ,暗腔的行为和磁感应强度以及后随等离子体团的密度等方面却不相同 .
- 向长青王敬芳邓凌云熊东辉
- 关键词：日冕物质抛射CME数值模拟
- 日冕物质抛射/激波系统在日地空间传播的数值研究
- 磁流体力学(MHD)数值模拟是研究太阳扰动在行星际空间传播的一种重要方法.该文首先回顾了太阳耀斑、日珥和日冕物质抛射(CMEs)三类太阳活动现象以及太阳风的稳态流动和瞬态流动等行星阳空间现象,讨论了空间天气的太阳和行星际...
- 向长青
- 关键词：日地空间MHD模拟
- 文献传递
- 太阳风暴的日冕行星际过程三维数值研究进展被引量：14
- 2011年
- 如何能够提前几个小时到几天的时间预报空间天气不仅是空间天气研究的重要课题,而且也是现代科技发展对空间天气预报的重大需求.基于物理的以强大计算能力为基础的太阳风暴日冕行星际过程三维数值研究已经成为灾害性空间天气预报建模的重要手段,并在近几年取得了很大的发展.本文聚焦于背景太阳风状态和太阳扰动事件在行星际空间传播的三维数值模型的发展状况,总结现有基于物理的主要模型的算法特点及其研究成果,评述太阳风暴的日冕行星际过程三维数值研究在今后工作中应该关注的问题.最后指出,随日地空间探测发展和人们对日地空间天气基本物理过程了解的不断深入,将更多观测和对新物理过程的认识融入数值预报模型,建立由观测约束驱动的、快捷高效稳定的、高时空分辨率的日地空间天气全球耦合数值预报模型,是发展未来空间天气数值预报模型研究的努力方向,它将推动空间天气预报从客观分析向数值预报转变,加速实现数值模型对太阳风暴的全程追踪,初步满足人类对空间天气预报的需求.
- 冯学尚向长青钟鼎坤
- 关键词：太阳风暴
- 一个基于观测的太阳风背景模型被引量：4
- 2006年
- 建立由太阳光球磁场和日冕偏振亮度等观测约束的单流体太阳风模型,包括日冕和太阳风的等离子体密度、速度和磁场,温度还有待于以后处理．这里采用高山观测台(HAO)MKIII的日冕偏振亮度(pB)在 1．36 R_s上的观测概图,根据Guhathakurta在1996年发展的日冕电子密度反演模型确定日冕的电子密度分布．同时采用Wilcox太阳观测台(WSO)的光球磁场视向分量的观测概图作为底部边界,根据Zhao等在1994年发展的水平电流一电流片(HCCS)模型得到全球磁场． Phillips在1995年及McComas在2003 年分别用Ulysses第一次和第二次跨极飞行的观测发现,归一化到1 AU的太阳风动量流密度除了在10°- 30°的纬度范围内略低以外几乎不变．根据这一结论,结合已经得到的密度数据,就可以得到日冕和太阳风的速度．将上面的模型应用于1918卡林顿自转周稳态太阳风的研究,结果与太阳活动极小期的观测基本相符, 但是与观测相比较低速高密度区偏大,因此密度模型还有待改进．
- 向长青冯学尚范全林姚久胜
- 关键词：太阳观测
