太陽的劇烈爆發(fā)事件,如耀斑、日冕物質(zhì)拋射（Coronal Mass Ejection,CME）等會伴隨著高能粒子及大量磁化等離子體向行星際拋出并帶來行星際空間的劇烈擾動。當太陽的拋射物到達地球后,會與地球的磁層、電離層等多個圈層相互作用而對地球的環(huán)境產(chǎn)生影響,產(chǎn)生地磁暴等災(zāi)害性空間天氣事件。因此,研究耀斑和CME的爆發(fā)機制并由此出發(fā),構(gòu)建一個有效的空間天氣預(yù)報平臺就顯得很有必要。本文經(jīng)由對2011年8月4日的M9.3級耀斑和隨后的高速CME爆發(fā)事件的爆發(fā)過程與機理分析入手,豐富了現(xiàn)有CME爆發(fā)機制和CME形態(tài)的認識;進一步通過三個不同的活動區(qū)研究分析了磁螺度和太陽黑子相對運動在耀斑爆發(fā)過程中的變化,從而加深了對耀斑爆發(fā)機制的理解并為預(yù)報耀斑爆發(fā)提供了一個新的思路;針對爆發(fā)現(xiàn)象的復雜性和預(yù)報的困難性,本文在梳理了現(xiàn)有機器學習在空間物理學中的應(yīng)用后,將機器學習的方法應(yīng)用于行星際日冕物質(zhì)拋射對地效應(yīng)的預(yù)報中,為Dst指數(shù)的預(yù)報提供了新的思路。2011年8月4日03:55UT,日面向地側(cè)的活動區(qū)NOAAAR 11261爆發(fā)了GOES M9.3級耀斑,伴隨著高速暈狀CME的拋出。在耀斑爆發(fā)前,通... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心)北京市

【文章頁數(shù)】：114 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１：太陽爆發(fā)活動對地球的影響７５意圖，選取自Ｓｐａｃｅ?Ｗｅａｔｈｅｒ?ＥｆｆｅｃｔｓｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ⑶??，

環(huán)形不穩(wěn)定性爆發(fā)模型由通量注入而引發(fā)。這個模型的基礎(chǔ)是假設(shè)ＣＭＥ由??磁通量繩（Ｆｌｕｘ?Ｒｏｐｅ）結(jié)構(gòu)組成。Ｃｈｅｎ給出了磁通量繩機構(gòu)的ＣＭＥ模型的理論描??述［１７１。如圖１．３所示，通量繩結(jié)構(gòu)中存在軸向的環(huán)形電流／，，并被環(huán)形磁場％以??４??

??圖１．２：?ＳＯＨＯ／Ｌａｓｃｏ在２０００年２月２７日觀測到的一次典型的三分量ＣＭＥ爆發(fā)??用不同的擬合方式可以估算出ＣＭＥ的速度。現(xiàn)有速度的估計多是根據(jù)ＣＭＥ較快??的前沿背離日心運動的“距離－時間”曲線擬合而得，最常用的是線性擬合，得??到的是ＣＭＥ在日冕儀視場中的平均速度。針對ＣＭＥ在日冕儀視野中的加速與減??速運動，則通過使用二次擬合來獲得加速度信息。線性擬合得到的ＣＭＥ的速度??從低至的約２０?ｋｍ／ｓ的低速至高達３０００?ｋｍ／ｓ的高速，覆蓋了很廣的范圍。而平均??速度在３００?ｋｍ／ｓ至５００?ｋｍ／ｓ，與太陽風的平均速度相當。通過質(zhì)量和速度可以綜??合估算出ＣＭＥ的能量位于１０２８?－?１０３２ｅｒｇ的等級［１５１。隨著觀測手段的進步，特別??是ＳＯＨＯ衛(wèi)星升空所帶來的不間斷對日觀測，ＣＭＥ的爆發(fā)頻率由ＳＯＨＯ發(fā)射前的太??陽活動極小期／極大期的平均０．２／３．５個每天上升到了平均０．５／６個每天１１６１。??１．１．３．２日冕物質(zhì)拋射爆發(fā)機制??日冕物質(zhì)拋射的爆發(fā)按照爆發(fā)過程是否需要磁重聯(lián)的作用可以分為兩大類。??在需要磁重聯(lián)的爆發(fā)模型中，主要包含有Ｔｅｔｈｅｒ?Ｃｕｔｔｉｎｇ模型、Ｂｒｅａｋｏｕｔ模型和災(zāi)??變（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅ）模型。無需磁重聯(lián)的爆發(fā)模型主要包括由于通量注入所帶來的環(huán)形??不穩(wěn)定性所導致的爆發(fā)、由于磁扭纏運動而帶來的扭纏不穩(wěn)定性所導致的爆發(fā)以??及質(zhì)量負載（Ｍａｓｓ?Ｌｏａｄｉｎｇ）模型。下面對這幾種爆發(fā)模型進行逐一介紹

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3494937