为什么会出现磁暴现象?为什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/11 02:22:55
为什么会出现磁暴现象?为什么?
为什么会出现磁暴现象?
为什么?
为什么会出现磁暴现象?为什么?
太阳耀斑的喷出物常在其前缘形成激波,以1000公里／秒的速度,约经一天,传到地球.太阳风高速流也在其前缘形成激波,激波中太阳风压力骤增.当激波扫过地球时,磁层就被突然压缩,造成磁层顶地球一侧的磁场增强.这种变化通过磁流体波传到地面,表现为地面磁场增强,就是磁暴急始.急始之后,磁层被压缩,压缩剧烈时,磁层顶可以进入同步轨道之内.与此同时磁层内的对流电场增强,使等离子体层收缩,收缩剧烈时,等离子体层顶可以近至距地面2～3个地球半径.如果激波之后的太阳风参数比较均匀,则急始之后的磁层保持一段相对稳定的被压缩状态,这对应磁暴初相.磁暴期间,磁层中最具特征的现象是磁层环电流粒子增多.磁层内,磁赤道面上下4个地球半径之内,距离地心2～10个地球半径的区域内,分布有能量为几十至几十万电子伏的质子.这些质子称为环电流粒子,在地磁场中西向漂移运动形成西向环电流,或称磁层环电流,强度约106安.磁层环电流在磁层平静时也是存在的.而磁暴主相时,从磁尾等离子体片有大量低能质子注入环电流区,使环电流幅度大增.增强了的环电流在地面的磁效应就是H分量的下降.每注入一次质子,就造成H下降一次,称为一次亚暴,磁暴主相是一连串亚暴连续发生的结果.磁暴主相的幅度与环电流粒子的总能量成正比.磁暴幅度为100纳特时,环电流粒子能量可达4×1015焦耳.这大约就是一次典型的磁暴中,磁层从太阳风所获得并耗散的总能量.而半径为 3个地球半径的球面之外的地球基本磁场的总能量也只有3×1016焦耳.可见,磁暴期间磁层扰动之剧烈.磁层亚暴时注入的粒子向西漂移,并绕地球运动,在主相期间来不及漂移成闭合的电流环,因此这时的环电流总是非轴对称的,在黄昏一侧强些.除主相环电流外,在主相期间发生的亚暴还对应有伯克兰电流体系.伯克兰电流体系显然是非轴对称的.它在中低纬度也会产生磁效应,只不过由于距离较远,效应较之极光带弱得多.它和主相环电流的非轴对称部分的地磁效应合在一起就是DS场.由于磁层波对粒子的散射作用,以及粒子的电荷交换反应,环电流粒子会不断消失.当亚暴活动停息后,不再有粒子供给环电流,环电流强度开始减弱,进入磁暴恢复相.所有这些空间电流,在地面产生磁场的同时,还会在导电的地壳和地幔中产生感应电流,但是感应电流引起的地磁场变化,其大小只有空间电流引起的地磁场变化的一半.