5-2022研究生空间天气课件 _太阳风.pptxVIP

耀斑和CME主要与活动区域和日珥爆发有关。

与日冕洞相关的流相互作用区域(SIR)，即太阳上主要具有开放磁场的区域，也可以引发地球磁场的扰动。

行星际空间360°结构是空间天气预报的关键输入参数。;背景太阳风的起源：对空间天气的影响;太阳风是带电粒子的连续流动，从热日冕向外辐射传播到行星际空间。太阳风的特性是在特定的位置测量的，如靠近地球的拉格朗日点L1（ACE，WIND，DSCOVR），从环绕行星的卫星（如BepiColombo，VEX，MESSENGER，MAVEN），靠近地球轨道的STEREO有不同的纵向分离，或在内日球层有特殊任务轨迹的PSP和SolarOrbiter;从处理后的STEREO数据中得到的动画;1）日球层电流片，（2）来自冕流的慢速流动，（3）来自冕洞的快速流动，（4）压缩的等离子体（快速和慢速流动前面的CIR，以及磁云前缘的鞘状区域），（5）磁云或喷流）（6）稀疏区域。;稳定的快风来自日冕洞，即主要是开放磁场的位置，而变化的慢速太阳风被认为主要来自冕流带周围的封闭磁场。;排除日冕物质抛射(CME)这样的爆发事件，我们主要讨论背景太阳风的起源，包括一系列在日球层产生全球尺度结构的随机过程。这种全球尺度的结构(主要由从太阳向外扩展时相互作用的高速流和低速流组成)在时间尺度上从几分钟演变到几年。

“背景太阳风”一词并不等同于“稳定的太阳风”。背景太阳风是地球空间天气活动的驱动因素。这种驱动有三种主要方式：;将太阳风分为四类：

(1)coronal-hole-origin(fastsolarwind),

(2)streamer-belt-origin(slowsolarwind),

(3)sector-reversal-region(plasmafromtopofhelmetstreamers),

(4)ejecta(solartransients,suchasCMEs);Sheathonly;这些数值显示了较大的标准偏差，反映了行星际条件在太阳周期中的变化。

来自太阳表面的开放磁通量构造了行星际空间，并随之影响了CME和SEP的传播。推导出源于特定冕洞的太阳风特征，是很难的。因为每个冕洞的演化都是相当独特的，而且其周围的太阳表面结构可能在塑造行星际太阳风方面发挥重要作用。;上图：来自GONG和与PFSS模型的磁场推断结果相叠加。下图：由STEREO-A（红色）和STEREO-B（蓝色）仪器测量的太阳风体速度。黑色箭头标志着STEREO-B在（CR2076和2077）观察到的太阳风流，但由于航天器的纬度分离，STEREO-A没有观测到高速流。;最近的研究表明，当使用位于地球后面的航天器（L5位置或来自的STEREO数据）和经验或数值太阳风模型的组合时，基于持久性模型的太阳风预测可能效果最好。;CMEs传播过程中会改变形状，加速或减速，这取决于背景太阳风的流动特性，如果遇到其它磁结构，也可能改变其传播方向。

最近的结果中发现：

（1）许多日冕细小结构和小规模的磁通量绳被嵌入太阳风中。

（2）PSP原位测量显示，低纬度冕洞可能是慢速太阳风的额外来源，导致靠近太阳的太阳风流出现强烈波动。

（3）局部的太阳风动态，包括许多冕洞、紧凑的小尺寸到大尺寸的结构，显然对CME的演化有影响，并因此使预测工作变得复杂。;正确模拟行星际空间的普遍背景太阳风结构对于可靠的CME-SEP预报非常重要

太阳活动的增加会更快地改变作为主要观测模型输入的光球层的磁场，传播中的CME会强烈干扰行星际背景太阳风，这种效应通常被称为行星际空间的预处理，它改变了CME和SEP演化的初始条件。

单个CME事件可能会干扰缓慢演化的太阳风流2-5天，而最强的预调节效应是由于CME-CME或CME-CIR相互作用的事件获得的，因为它们形成复杂的磁结构。多重CME活动应该会导致行星际空间的密度下降，行星际磁场的径向拉伸。这导致了作用于随后传播的CME的低阻力。

2012年7月23日事件是有史以来最快的CME之一，在不到21小时内传播了1AU的距离可以证明，由于2012年7月19日之前的CME，阻力参数降低了一个数量级。如果2012年7月的超高速CME是指向地球的，它将会引起一个极端的空间天气事件，估计Dst为600到1100nT。

相互作用的CME更多地与传播广泛的SEPs有关，这些SEPs可以用多个视角在太阳周围观察到。

由于波动的增加和南向Bz时间的延长，最强烈的地磁暴发生在复杂的相互作用的CME中！

CME的发生率在太阳最大阶段平均为每天4-5。由于CME从太阳到1AU的平均过境时间为1-4天，我们可以设想，在太阳活动增加的时期，CME-CME的相互作用会相当频繁。因此，对行星际空间的这些动态