空间物理学导论学习报告.docx

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1、空间物理学导论学习报告姓名：学号：学院：2013.12.03一、引论冰冷的深夜，寓意死寂的黑暗一阵阵向我袭来，貌似要渗透和吞噬这具卑微而渺小的身体；也是在无数个漫长的黑夜，痛苦的人们流着绝望的泪水，不住地向着上帝祈求和祷告。在夜晚，人心变得脆弱，容易迷失自我，找不到自己未来的方向和生命的意义。幸好，在这时，在天空的正北方，闪耀着一颗明亮而耀眼的北极星，它刺破黑暗的统治，给生带来了一丝亮光，给人心带来了一丝抚慰，给漆黑中航行的人们指明了前进的方向。这就是大自然的神奇奥秘，也是物理学之美，它吸引着渴求知识的人们不断探索前进，

2、揭开表象的层层面纱，还原现象后面本质的真实。随着“神五”和“神七”的升空，中国航天事业进入了历史崭新的一页，吸引着更多人们对外太空和宇宙空间的无限遐想。2号凌晨“嫦娥三号”的发射成功更是振奋人心，中国的“航天大国”之梦正在一步一步实现。与我国航天探索飞跃式发展相对应的是，空间物理知识的快速增长以及对更多空间物理现象迫切需要认识了解与掌握应用，只有深知各种空间物理现象背后的原理，才能更好地发展中国航天事业。这个时代给中国空间物理学的发展带来了莫大的机会，同时也提出了更高的要求，空间物理学面临着巨大的挑战！当然，中国航天事业

3、的发展不仅依赖空间物理学，也与物理学、数学、工程技术学等很多相关学科有着密切联系；并且，空间物理学除了指导中国航天事业的发展外，在我国军事国防、生活服务方面也有重大作用。总之，无论对于理论还是实践而言，空间物理学都有着重大的意义，并且和各们相关学科相互渗透、相互依靠、相互促进、相互发展。二、空间物理学简介空间物理学由地球物理学、大气物理学和天文学延伸而来，主要研究地球空间、日地空间和行星际空间的物理现象。也就是说，空间物理学就是用数学物理等基础知识，对地球和行星的大气层、电离层、磁层，太阳，行星际空间，以及它们之间的相互

4、作用和因果关系等进行探索和研究，认识和掌握这些对象和现象中所蕴含的物理学知识。很多人以为，我们生活在地球上，在地球表面活动，与宇宙空间的联系不大，不用深入研究地球表面以外的空间，这是个绝对错误的观念。虽然目前人类主要的活动范围限于地表及岩石圈、大气层的低层，但与很多空间物理息息相关，甚至“一刻也离不开它”。最明显最容易让人信服的例证莫过于地球磁层：在地球附近空间，由于太阳风与地磁场相互作用，绝大部分地磁场被限制在地球附近的空间内，我们形象的称之为磁层。磁层改变了宇宙射线的传播方向，让我们免于那些强烈的有害的射线的伤害，时

5、时刻刻保护着我们。没有磁层，我们根本无法立足于这个星球，甚至连生命的产生也是不可能的事。由于不同的研究对象有其特殊的性质，因而对空间物理现象的研究所用的方法和所采取的手段也不尽相同。例如，对磁场的研究，常常是运用磁力仪在地表或者航空对磁场的某一分量或者磁场总强度进行磁测，然后借助计算机对磁测数据进行必要的圆滑、矫正等处理，反演模拟出地磁场三维（空间）分布或思维（空间和时间）分布；然而，对于日冕、耀斑等太阳表面的活动，则无法用仪器进行直接测量，因为太阳表面温度太高，目前还没有能耐如此高温的仪器可以降落在其表面，所以只能通过

6、天文望远镜或者卫星等远距离观测分析，间接得出相关数据来了解和认识其活动规律。但是这并不表明我们不可能认识日冕、耀斑等活动，间接研究也是一种科学的研究方法，在人类生产力和科学技术还达不到当前需要的时候，间接研究和理论推导却是一种可行且有效的方法，并且被实践所证明。我们有理由相信，随着人类的发展和科学的进步，会产生更多的新方法和新工具，可以帮我们更高效、更精确地去认识空间物理的各种宏观和微观现象。三、空间物理学的分支及部分分支简介根据研究对象的空间位置或者性质的差异，可以将空间物理学分成很多小的分支。如：电离层物理学、磁层物

7、理学、宇宙线物理学、高层大气物理学、星际物理学、行星大气物理学、行星磁层物理学、太阳物理学等等。之所以对空间物理进行分支，是因为空间物理的每个分支会有其相对特殊的性质或意义，可采用有别与普通的研究方法和研究手段来开展探索研究工作；另外，分支也有助于人类认识的精细化，符合人类由整体到局部、由抽象到具体的认识规律。但是，我们不要“只见树木不见森林”，主观片面地进行科学研究，而应随时保持整体意识，用发展和联系的观点开展工作！随着人类对宇宙空间的进军，许多新鲜的名词在大众生活中出现频率越来越高，比如，电离层、磁层、宇宙射线等到。

8、可能我们并不觉得十分陌生，但如果要你口头表述一下它们的具体含义，却有感觉“无从下口”“只可意会不可言传”，更别提空间物理学的具体分支及内容。那么，接下来我对电离层物理学、磁层物理学等与人类活动相对关系较密切的空间物理学分支进行粗略介绍，意在做简单的普及和引导。电离层物理学的研究对象是电离层，研究内容包括发生在电离层中