日球电流片对行星际扰动影响的模拟研究

项目名称： 日球电流片对行星际扰动影响的模拟研究

项目编号： No.41504132

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 张嫚

作者单位： 中国科学院国家空间科学中心

项目金额： 20万元

中文摘要： 日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection，CME)是太阳大气中频繁发生的最剧烈的爆发现象之一，行星际空间是CME吹袭地球空间的必经传输通道。行星际CME (Interplanetary CME, ICME)在传播过程中会和背景太阳风大尺度结构发生相互作用，比如日球层电流片(Heliospheric Current Sheet，HCS)，这会影响ICME到达近地空间的强度和时间等。本项目结合观测输入，改进已有的三维异步并行MHD模式，参数化研究ICME行星际传播动力学过程，包括ICME的偏转以及HCS发生的能量转换，尝试找到不同传播方向及传播速度以及ICME质量等参数对传播过程的影响，分析这些因素对于ICME能否到达地球以及ICME到达地球时的强度所产生的影响，并且与卫星观测进行比较，为近地空间预报提供上游边界条件。

中文关键词： 日冕物质抛射；日球电流片；数值模拟；磁流体力学

英文摘要： Coronal mass ejections (CMEs) are large-scale eruption of plasma and magnetic field from the Sun. As it it propagates from the Sun through the earth, interplanetary space is a necessary channel. Interplanetary CME (ICME) will interact with large-scale structure of solar wind during their journey, such as Heliospheric Current Sheet (HCS). This can affect the magnitude and arriving time of a ICME at 1AU. This project will consider the observation and make a improvement of our three-dimensional magnetohydrodynamic model, giving a research on the evolution of ICME’s progress in the interplanetary space arguemently, the deflection and energy transformation of a ICME with HCS are also considered. We try to find the parameters such as initial direction and velocity and mass of a ICME can how to effect the ICME’s evolution in the interplanetary space to 1AU, then we will conclude a ICME can arrive at earth or not and predict the magnitude if the ICME arrive at earth. We also compare our results with spacecraft and provide boundary conditions for space-weather forecasting near earth.

英文关键词： coronal mass ejections;heliospheric current sheet ;numerical simulate;magnetohydrodynamic