极端太阳高能粒子地面增强事件的行星际传播研究

Solar Energetic Particles (SEPs) are charged energetic particles produced by solar eruptions and transporting in the interplanetary space. Usually, the upper limit of SEPs energy could only reach tens of MeV, so protons with GeV energies to reach Earth space are mainly from the galaxy (GCR). Cosmic rays with GeV energies can reach the atmosphere, and produce neutrons which can be detected by the ground neotron monitors. Usually, the neotron counts indicate the background GCR intensity. However, during the large SEP events, the Sun occasionally produce protons with GeV energies, which can cause the increase of the ground neotron monitor counts, and the event is called the ground level enhancement (GLE). The evtremely high energy particles during a GLE event may cause a disaster to the Earth environment, so the study to the GLE mechanism is very important to the space weather research. In the past, the study of GLEs are mainly focused on the acceleration in particle's source, but particle's transport process is neglected. We will fit the numerical simulation results to the spacecraft measurements, and to compare them with the ground neotron monitor counts. So that we can study the GLE particles' transport in the interplanetory space in detail, and make up an important part of the GLE study.

太阳高能粒子（SEP）是由太阳爆发所产生并在行星际传播的带电高能粒子。通常，SEP 事件的能量上限只能达到几十MeV，所以到达地球附近空间的GeV 能段的质子主要是来自银河系的宇宙线（GCR）。GeV能段的宇宙线可以达到大气层，所产生的次级中子可以被地面中子监测器探测到。平时的这种计数反映GCR 的背景强度，但在大的SEP 事件中，太阳偶尔能够产生出GeV 能段的质子，会使得地面中子监测仪产生计数增加，形成所谓的极端太阳高能粒子地面增强事件（GLE）。GLE事件中超强的极高能粒子可能会对地球环境产生灾难性影响。因此对它的机制研究对空间天气研究非常重要。以往人们对GLE的研究主要集中在粒子源区的加速过程，而忽略了粒子的日地传播过程。我们将数值模拟结果与卫星观测的数据相拟合，并与地面中子监测器的观测数据比对深入研究GLE粒子在行星际空间的传播过程，为GLE 事件的研究补上重要的一环。

太阳高能粒子(SEP)是由太阳爆发所产生并在行星际传播的带电高能粒子。通常,SEP事件的能量上限只能达到几十MeV,所以到达地球附近空间的GeV 能段的质子主要是来自银河系的宇宙线(GCR)。GeV能段的宇宙线可以达到大气层,所产生的次级中子可以被地面中子监测器探测到。平时的这种计数反映GCR 的背景强度,但在大的SEP 事件中,太阳偶尔能够产生出GeV 能段的质子,会使得地面中子监测仪产生计数增加,形成所谓的极端太阳高能粒子地面增强事件(GLE)。GLE事件中超强的极高能粒子可能会对地球环境产生灾难性影响。因此对它的机制研究对空间天气研究非常重要。以往人们对GLE的研究主要集中在粒子源区的加速过程,而忽略了粒子的日地传播过程。我们将数值模拟结果与卫星观测的数据相拟合,并与地面中子监测器的观测数据比对深入研究GLE粒子在行星际空间的传播过程,为GLE 事件的研究补上重要的一环。Mewaldt et al. (2012)对23太阳周的GLE事件的观测数据进行了拟合，从而得到了双幂律形式的能谱，对这种能谱的研究有助于我们未来的空间天气预报。