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《高纬极区电离层离子速度分布函数的多项式解 (1)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、DOI:10.13443/j.cjors.2009.05.010第24卷第5期电波科学学报Vol.24,No.52009年10月CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEOctober,2009文章编号1005-0388(2009)05-0813-08高纬极区电离层离子速度分布函数的多项式解1211薛昆郭立新吴健徐彬(1.中国电波传播研究所,电波环境特征及模化技术国家重点实验室,山东青岛266107;2.西安电子科技大学理学院,陕西西安710071)摘要考虑高纬极区电离层,采用麦克
2、斯韦分子碰撞模型来描述玻耳兹曼方程的碰撞项,通过求解麦克斯韦分子碰撞模型下的输运方程,得到了离子分布函数的16矩近似。将麦克斯韦分子碰撞模型和驰豫碰撞模型下输运方程的解进行了对比,同时论证了麦克斯韦分子碰撞模型下的16矩近似偏离双麦克斯韦分布的程度。结果表明:相对于麦克斯韦分子碰撞模型,驰豫碰撞模型下得到的输运方程的解高估了离子温度的各向异性、应力张量项、热流矢量项以及离子分布函数的大小。关键词麦克斯韦分子碰撞模型;驰豫碰撞模型;16矩近似;离子分布函数中图分类号TN95文献标志码AThepol
3、ynomialsolutionsoftheionvelocitydistributionsinthehigh-latitudeauroralionosphere1211XUEKunGUOLi-xinWUJianXUBin(1.NationalKeyLaboratoryofElectromagneticEnvironment,ChinaResearchInstituteofRadiowavePropagation,QingdaoShangdong266107,China;2.SchoolofSci
4、ence,XidianUniversity,Xi'anShaanxi710071,China)AbstractForapplicationtotheauroralionospherewehavecalculatedionvelocitydistributionsforaweakly-ionizedplasmasubjectedtocrossedelectricandmagneticfields.TheMaxwellmoleculecollisionmodelisusedtodescribeion
5、-neutralcolli-sionsofBoltzmannequation.AccordingtothetransportequationofMaxwellmole-culecollisionmodel.Theionvelocitydistributioncanbeobtainedusingthe16-mo-mentapproximation.Thecomparisonofsolutionsofthetransportequationsbe-tweenMaxwellmoleculecollis
6、ionmodelandrelaxationcollisionmodelaredis-cussed,andtheionvelocitydistributioncontoursaregiveninordertoobtainamorecompletepictureofthedeparturesofionvelocityfromthebi-Maxwellianform.Theresultsshowthat,incomparisontoMaxwellmoleculecollisionmodel,theio
7、ntemperatureanisotropy,themagnitudesofthestresstensor,theheatflowandtheionvelocitydistributionfunctionareoverestimatedbytherelaxationcolli-sionmodel.KeywordsMaxwellmoleculecollisionmodel;relaxationcollisionmodel;16-mo-mentapproximation;iondistributio
8、nfunction收稿日期:2008-12-18.基金项目:电波环境特性与模化技术国防科技重点实验室基金资助项目和国家自然科学基金资助项目(No.40831062)联系人:薛昆E-mail:xuekun914906@163.com814电波科学学报第24卷16矩近似。其次将麦克斯韦分子碰撞模型和驰豫引言碰撞模型下输运方程的解进行了对比。最后,通过高纬极区电离层会不时地出现大规模的对流电离子分布函数的等高线,分析和讨论了麦克斯韦分-1场,其大小可能达到50mvm,有时甚至达到了子碰撞模型下离子分布