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12月31日 磁场重联动力学过程的卫星观测与数值模拟研究

  题目:磁场重联动力学过程的卫星观测与数值模拟研究

  报告人:黄狮勇 武汉大学 博士后

  报告人简介:黄狮勇,男,2013年毕业于武汉大学电子信息学院空间物理专业,获博士学位,曾多次到国内外著名高校或研究所进行学术访问研究,在2011年9月-2012年9月公派到瑞典空间物理研究院联合培养,在2014年2月-2015年9月期间赴法国国家科学研究中心-巴黎第六大学-巴黎综合理工大学联合等离子体实验室博士后研究。现已在国内外学术刊物如JGR,GRL, ApJL等发表SCI论文40余篇,其中第一作者论文13篇(二区top论文8篇),被引用四百余次。主要研究方向是磁场重联、磁层亚暴相关现象和太阳风及磁鞘湍流特性等,重点研究与重联相关结构的性质,波动特征和电子加速。现主持国家自然科学基金青年项目,博士后基金面上项目和特别资助项目,武汉大学自主科研项目。曾获得欧洲地球科学学会杰出青年科学家奖,欧洲地球科学学会会议最佳墙报奖,欧洲空间局Cluster和Double Stars计划杰出贡献奖和全国空间天气研讨会优秀青年论文奖,攻读博士学位期间曾获得研究生国家奖学金,武汉大学研究生学术创新奖一等奖,武汉大学第七届研究生“十大学术之星”等荣誉;博士论文获评湖北省优秀博士论文,并入选武汉大学优秀博士学位论文丛书出版。

  摘要:磁场重联是等离子体物理学中一个十分重要的研究课题,也是空间等离子体和实验室等离子体中普遍存在的基本物理现象。磁场重联理论广泛地用于研究空间等离子体中观测到的各种爆发过程。然而,由于问题的复杂性,磁场重联过程与空间等离子体中各种物理现象的内在联系尚未能完全搞清。基于卫星观测数据和计算机数值模拟,报告人研究了磁场重联动力学过程,主要集中研究了重联jet中次级重联的详细过程;研究了重联过程中磁岛内电场的结构;分析了卫星观测到的偶极化锋面处的大振幅电磁波;事件及统计研究了偶极化锋面处能量转换过程。主要结论如下:1) 重联jet中次级重联的数值模拟研究。模拟发现次级重联由于来源初级重联区的重联jet的压缩发生反转,导致两个X-line之间的磁岛被侵蚀,并对次级重联区域的电磁特征和电流等等离子体环境作了细致的分析,这些特征可用于地球磁尾对比观测研究。2) 磁场重联过程中磁岛内电场结构的数值模拟。分别模拟研究了在没有导向场和有导向场时磁场重联过程中磁岛(包括初级磁岛和次级磁岛)内电场Ez的结构。模拟得到的不同磁岛的不同电场特征可以用来鉴别地球磁层中卫星观测到的磁岛的类型。3) 偶极化锋面处大振幅电磁波的卫星观测。在近地磁尾区偶极化锋面处观测到大振幅的电磁波,其频率略高于离子回旋频率。该波动与在高等离子体b区域的离子Bernstein模式的特性相一致,也与电磁电流驱动的阿尔芬不稳定性激发的电流驱动的离子回旋波的特性一致。试验粒子估算波粒相互作用结果表明在偶极化锋面存在的时间尺度内这些大振幅电磁波不能够有效地加速质子。4) 偶极化锋面处能量转换的卫星观测研究。事例和统计研究表明最强的能量转换发生在偶极化锋面处,即在偶极化锋面区域的电磁能量可以很显著的转换给等离子体,发现在低混杂频率附近的波动对于能量耗散可能起很重要的作用。

  时间:2015年12月31日 星期四 下午14:30-16:00

  地点:北京西路2号紫台大楼317会议室

  联系人:董瑶(83332059)

欢迎大家积极参加!

                                               紫金山天文台学术委员会

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