7-2022研究生空间天气课件 _ICME和CIRs的对地效应.pptxVIP

ICME和CIRs的对地效应;较弱的风暴在27天左右有明显的重现的信号;行星际激波与SSCs之间的联系;ICME（包含它们shock和sheath）以及CIRs是驱动地球空间扰动的主要大尺度日球层结构。CIRs后面跟着是一个更快的流动，在那里可能是阿尔芬波动驱动的长期的太阳高纬活动。这些结构都有不同的起源和太阳风条件，因此会产生不同的地磁响应。;Enhancedmagneticfield;统计了300个ICME事件，有80%事件呈现Forbushdecrease的特征，CME中的强磁场阻止了宇宙线到达地球。MCsICME比non-MCICME导致更深的Forbushdecrease。;相当数量的ICMES由于其行星际旅行过程中的形变，而没有显示出明显的磁云特征。;在管道，通信电缆和高压输电系统等长距离导电地面基础设施中的地磁感应电流（GIC）是对人类社会有害的太空天气的影响。

GIC的主要原因是太阳风与地磁场之间的相互作用，这会在地球表面产生感应电场，从而在传输线上产生GIC。通常在高纬度地区会观察到较大的GIC，这是由于电离层电急流的增强和亚暴引起的地磁场扰动的幅度和变化率很高。;几乎所有太阳风中最低的MA条件(MA4)都与ICME有关;CME、缓慢的太阳风和来自冕洞的快速太阳风(包括CIRS)作为地球磁暴在四个以上太阳周期中的驱动因素的重要性(1964-2011年)。;2008年下半年由ACE航天器在1AU观测到的14个CIRs;

;CIR风暴的恢复阶段可以延长到27天。这归因于以下HSS的Alfvénic波动，这些Alfvénic波动会导致间歇性但延长的日间重新连接，从而有效地驱动高纬度地磁活动，也称为高强度，持续时间长，连续AE活动。;典型的快速ICME（上），中速ICME（中）和慢速ICME（下）从太阳到地球的传播曲线的比较。水平虚线表示在地球观测到的速度;在它们从太阳到地球的传播过程中，连续的ICME的相互作用可以采取多种形式：（i）多个CME驱动的激波可以相互作用但ejecta之间没有相互作用，（ii）一个激波可以与先前的electa相互作用或（iii）连续的ejecta可以相互作用或重新连接。;两个特殊的CME相互作用的结果，它们被先前的CME预先限制进入行星际空间，从而对激波和CME抛射的形成、演化和传播产生了显著的影响。;相互作用的ICME;MC产生磁暴的强大潜力来自其增强的磁场和平稳的磁场旋转，从而为长期强磁层对流创造了特殊的有利条件。MC的速度与其磁场之间存在明确的关系，即较强的MC往往会更快，从而增强他们的地球效应。;ICMEsandMagneticClouds;Echer等人(2008)的研究表明47%的强磁暴是由ICME造成的，31%是puresheath风暴，22%是由sheath和ICME共同造成的。

一些研究成果强调sheath也是驱动磁暴的主要原因，最早证明鞘场相关性的统计研究之一是由Tsurutani等人(1988)进行的。

MCs之前的sheath与所有被研究中最大的驱动电场以及最强的磁暴和亚暴明显相关。;两种产生sheath区强南向磁场的机制（1）和激波过渡区相关的过程，例如预先存在的向南的Bz的压缩和IMF的偏转；（2）悬垂在CME周围的IMF。

;激波角(即激波法向与上游磁场之间的夹角)对后续结构的地球效应有很大的影响。;激波法向和太阳-地球连线之间的夹角也会影响地磁响应。正面激波碰撞对称地压缩了整个磁层，而倾斜碰撞则导致不对称碰撞;CIRsandHigh-SpeedStreams;CIRs中嵌入ICME中通常比“纯粹的”CIRs更具有地球效应。;强磁暴的发生有双峰分布，最多的磁暴发生在SSN峰值之前和之后几年。这些部分矛盾的结果可能来自于太阳极大值的定义，以及许多太阳周期具有多峰SSN极大值的事实。

多个CME相互作用的可能性在太阳最大值附近明显增加。这种相互作用与以往日冕物质环境的“预处理”结合在一起，特别有可能导致最极端的空间天气事件。下降阶段出现的强风暴(dst?100nt)也可能是由于CIRS和快速流增强了前ICME的地磁响应。;1858年至2014年之间大型数据集的年平均SSN与每年风暴急始次数(SSCs)之间存在依赖关系。这个数字显示了一个明显的正相关关系，这大概是因为很大一部分SSCs与快前向激波有关，激波的变化与SSN的变化密切相关。;由于太阳和地球之间相对方位的变化，因此地磁活动也有季节性变化，称为Russell-McPherron效应。;;太阳爆发和地磁暴之间的联系是在20世纪初建立的，包括导致风暴的爆发发生在靠近太阳盘中心的地方，并且注意到在耀斑发生和大地磁暴的发生之间平均延迟1天;强磁暴的累积分布