行星际磁场重联出流区内以及边界处间断面类型的研究

On the basis of spacecraft data, this project will study the types and distribution of directional discontinuities inside (or at the boundaries of ) interplanetary magnetic reconnection exhausts by analyzing observed data, combining the simulation; we will determine that the slow or intermediate shocks is existent or not;we will furfer analuze the relationship between directional discontinuity types (especial the slow or intermediate shocks) and the observational plasma characteristics in situ, and compare with that of magnetic reconnection models, to find out the differences and similarities; according to the differences, we will give some preliminary proposals to improve the magnetic reconnection criteria or reconnection model.

本项目以空间卫星实地探测资料为基础，通过分析、处理观测资料，结合数值模拟技术，研究磁场重联出流区内部和边界处间断面的类型以及分布情况,判断是否存在慢激波，中间激波等稀有的行星际激波。在获得行星际磁场出流区内间断面类型及分布的基础上，进一步分析在重联出流事件中间断面与当地等离子体特性的关系，尤其是存在慢激波、中间激波事件的等离子体特征，并和重联模型进行比较，找出其差别以及相同之处。根据观测的磁场重联事件和重联模型之间的差异，为进一步完善磁场重联的判断标准或重联模型提出一些初步建议。

磁场重联是一个将磁能转化为粒子能和流体动能的过程，这个过程在太阳物理、空间物理和实验室等离子体物理等领域都起着十分重要的作用。重联模拟显示在其出流区存在慢激波、切向间断、旋转间断和中间激波等间断面。本项目研究内容为（1）利用Helios、Wind、ACE和Ulysses等卫星的观测资料，对已经报道的磁场重联出流事件内部以及边界处的间断面类型进行认证。（2）确定磁场重联出流区内部以及边界处间断面的类型和分布情况，判断是否存在慢激波，中间激波等稀有的行星际激波。（3）进一步分析重联出流事件中间断面与当地等离子体特性的关系，尤其是存在慢激波、中间激波事件的等离子体特征，并和重联模型进行比较，找出其差别以及相同之处，为进一步完善磁场重联的判断标准或重联模型提出一些初步建议。项目主要结果为（1）行星际磁场重联内切向间断面占72.4%，旋转间断面占16.4%.，慢激波占3.4%，中间激波占1.2%，还有些间断面存在不确定性；（2）发现认证了2个慢激波，1个中间激波事件；（3）该结果和磁场重联模型预测和重联相关的主要是慢激波和旋转间断面明显不同；（4）建议根据观测结果改进磁场重联模型；（5）发现并不是所有的行星际磁场重联事件都是处于准稳态过程，个别事件的出流区可以快速的左右摆动。这些结果加深了我们对磁场重联的认识。