准平行无碰撞激波上游能量粒子的观测研究

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1、中圈料誊技求犬誊硕士学位论又准平行无碰撞激波上游能量粒子的观测研究作者姓名：张伟娜学科专业：空间物理导师姓名：陆全明教授完成时间：二O一四年四月UniversityofScienceandTechnologyofChinaADissertationforMaster’SDegreeObservationsofEnergeticParticalsintheUpstreamofaQuasi—·parallelCollisionlessShockAuthor’SName：speciality：Supe

2、rvisor：Finishedtime：WeinaZhangSpacePhysicsProf．QuanmingLuMarch，2014中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所里交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：蝉签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术

3、大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。＼厂Ⅷ公开口保密(年)作者签名．狼篷蜱签字日期：3叟f生§。；立导师签名：3鱼!鎏生签字日期：塑f望兰．；翌摘要无碰撞激波是空间物理中一个重要的研究方向，而激波对带电粒子的加速

4、更是一直为人们所重视。本文通过Cluster的卫星观测资料，选取了发生在2005年3月16日和2002年3月29日的两次准平行激波事件，研究了准平行激波上游低频等离子体波动和能量粒子之间的关系。发现在准平行激波的上游存在有一部分较高能粒子，并且这些粒子的分布和上游磁场的波动呈现一一对应的关系。为进一步研究激波上游的低频等离子体波动是如何影响这部分较高能粒子的行为，本文分别考察了离子的能谱图以及离子在不同能段内和不同位置处的微分能通量的变化情况。结果发现，在准平行激波上游，离子微分能通量明显受到了

5、非线性波动的调制，即在磁场强度较小的区域，离子微分能通量较高，而在磁场强度较大的区域，离子微分能通量较低。产生这种现象的可能原因是准平行激波上游的非线性波动可以捕获离子，被捕获的离子在波动中来回弹跳并被电场加速，从而导致磁场强度较小区域的离子微分能通量高于磁场强度较大区域的离子微分能通量。这一观测结果与已有的混合模拟结果一致。关键词：无碰撞准平行激波低频波动能量粒子离子加速摘要IIAbstractCollisionlessshockisanimportantissueinspacephysics

6、，anditgainsextensiveattentionduetotheaccelerationofenergeticparticles．WiththeClusterobservationsoftwoquasi-parallelshockson16March2005and29March2002respectively，therelationshipbetweentheupstreamlow-frequencywavesandtheenergeticions(aboutseveralkeY)ha

7、sbeenstudied．Theobservationalresultsshowthattherearesomeenergeticionsintheupstreamofquasi-paralldcollisionlessshock，andtheseionshaveacorrespondingrelationwiththemagneticfluctuationsofupstrearn．Inordertofurtherstudyhowtheupstreamlow．frequencywavesaffe

8、cttheseenergeticions，wehaveanalyzedthedifferentialenergyfluxofenergeticionsandthebehaviorsoftheionsindifferentenergytablesanddifferentlocations．Theobservationalresultsshowthatthedifferentialenergyfluxofenergeticionsintheupstreamisdependentonthemagnet