Глобальные параметры и динамика магнитосферной системы по данным магнитогидродинамического моделирования

• Автор: Гордеев, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Глобальное моделирование магнитосферы
1.1 Количественные модели
1.2 Описание основных ГМГД моделей
1.3 Постановка задачи
2 Верификация ГМГД модели магнитосферы С1!М1С
с помощью эмпирических соотношений
2.1 Обзор литературы и описание нового метода
верификации численных моделей
2.2 Методы определения модельных параметров и результаты
верификации ГМГД модели ОГГМ1С
2.3 Результаты
3 Исследование источников электрического потенциала полярной шапки: вклад магнитного пересоединения в
хвосте магнитосферы
3.1 Обзор литературы
3.2 Методология
3.3 Результаты моделирования
3.3.1 Симуляции с искусственно заданными
входными параметрами
3.3.2 Симуляция события 5 марта 2008 г
3.3.3 Элементы динамики ионосферы в период активизации магнитного пересоединения в хвосте: симуляция с
авроральной моделью ионосферы
3.4 Обсуждение результатов и выводы

4 Проверка и калибровка метода расчета магнитного потока
долей хвоста, основанного на спутниковых измерениях
4.1 Постановка задачи и описание полуэмпирического метода
расчета магнитного потока хвоста
4.2 Исследование метода расчета магнитного потока
4.2.1 Симуляция магнитосферы с использованием данных
спутниковых наблюдений солнечного ветра 5 марта 2008 г
4.2.2 Симуляции с искусственно заданными параметрами
солнечного ветра
4.2.3 Границы применимости метода
4.3 Обсуждение результатов и выводы
Заключение
Литература

Введение
Общая характеристика работы
Диссертационная работа посвящена исследованию возможностей применения глобального численного магнитогидродинамического моделирования (ГМГД) для решения задач физики магнитосферы. В ней предложен и применен метод верификации глобальных МГД моделей по данным наземных и спутниковых наблюдений ключевых параметров магнитосферной системы, позволяющий дать заключение о применимости таких моделей для исследования задач крупномасштабной динамики магнитосферы. Результаты ГМГД моделирования были использованы для исследования двух задач, касающихся крупномасштабной (глобальной) динамики. Первая задача касается исследования источников разности электрического потенциала поперек полярной шапки. Показано, что “ночной источник”, ассоциированный с магнитным пересоединением в плазменном слое хвоста, в значительной степени влияет на величину и распределение ионосферного потенциала. Приведены качественные и количественные характеристики связи между конвекцией в ионосфере и в хвосте магнитосферы. Вторая задача состоит в проверке и калибровке метода расчета магнитного потока хвоста по двух-сттутниксвьтм тгаблюдепп:"; с'. Д., 200?],
позволяющего в динамическом режиме рассчитывать интегральные характеристики магнитосферной системы (радиус и магнитный поток хвоста) по точечным спутниковым
___...Г;.1. Использование результатов ГМГД моделирование на оргоднчтпнчч ггечг
представляется единственно возможным независимым способом проверки этого метода. Показано, что метод имеет удовлетворительную точность оценки величины потока хвоста как для квазистационарных, так и для возмущенных условий
> ССЛІІС’ Г11МІЧ ОС
Актуальность темы исследования
Магнитосфера Земли является сложно-структурированным и крайне изменчивым плазменным объектом, с характерными величинами магнитных и плазменных параметров различающимися на несколько порядков в различных областях магнитосферы. Исследование
Рисунок 2.2 а) сравнение положения флуопаузы (черная линия) с положением максимума плотности тока (красная линия) и пиком градиента плотности плазмы (синяя линия). б) увеличенный фрагмент панели (а).