太阳极紫外辐射与近地空间的相互作用

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本文主要研究太阳极紫外辐射与近地空间之间的相互作用。一方面,发生在近地空间的地球物理事件可以影响太阳极紫外辐射的观测结果,另一方面,太阳的极紫外辐射也可以作为研究近地空间物理结构的探针。将从这两个方面分别进行讨论。  一方面,通过对比2011年2月6日ESP/EVE/SDO零阶通道(0.1-7nm)的流量数据和相应时间段的XRS/GOES15和SEM/SOHO的数据,发现在前者出现了一个后两者均不存在的流量增强事件,该事件大约持续100分钟,增强幅度超过背景流量的40%左右,非常类似于一次太阳耀斑活动事件。然而,再通过SXI/GOES15上的图像数据进行联合分析,基本确认该流量增强并非来自于日面活动区的流量贡献,而是来源于图像中散点的积分流量贡献。又联合多种地基和空基数据进行研究(Dst地磁指数,太阳风速度,行星际磁场的Z分量,AE地磁指数等),认定在该流量增强事件发生的同时,存在着一次处于中等磁暴恢复相期间的磁层亚暴事件。继续通过分析MAGED/GOES15的全方向keV电子流量数据,证实该磁层亚暴存在着一次几百keV电子的有散注入过程。所以,通过构建一个庞大的因果链,最后确定此次在ESP/EVE/SDO发生的流量计数增强,是亚暴注入产生的keV电子对于其XUV测量通道的信号污染事件。通过此例可以说明近地空间的地球物理事件会深刻影响到太阳极紫外辐射的测量值。  另一方面,作为地球等离子体层中含量第二丰富的氦离子,可以散射太阳30.4nm的极紫外辐射,因此,太阳的极紫外辐射也可以作为研究近地空间物理结构的探针。基于其光学薄的特性,可以通过对其辐射进行成像来确定氦离子密度沿着视线方向的积分值,从而研究地球等离子体层的结构和动力学特征。由我国独立自主研发的嫦娥三号极紫外相机,在世界上首次从子午面方向给出地球等离子体层的整体图像。该图像数据空间分辨率为0.1R⊕,时间分辨率为10分钟。经过科学数据团队的讨论,基本解决了极紫外相机图像数据的预处理问题。这些问题主要包括图像方位的调整,背景噪声系数K的改进,以及极紫外图像的排列对齐。最后,开发了一种经过以上预处理过程的新产品,该产品均将地心位置调整至图像中心,地球的磁轴(或自转轴)方向调整为图像的正上方向,为研究地球等离子体层的结构和动力学提供了的方便。
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