银河宇宙线随太阳活动周的调制研究

Galactic Cosmic Ray (GCR) is modulated by the solar activity while propogating throughout the heliosphere, its flux varies periodically with solar activity, and it greatly influces space weather. Many cosmic ray transport machenism, including energetic particles drift and diffusion effects, can be studied through GCR modulation phenomena.Current sheet drift is considered vital to explain different GCR periodical variation with different solar magnetical polarity. To study GCR modulation over the whole solar cycle, a three-dimensional current sheet drift model is needed. In addition, cosmic ray diffusion coefficients show different characteristics with different interplanetary conditions. We will establish a three-dimensional solar-cycle-dependent modulation model with three-dimensional current sheet drift and solar-cycle-dependent diffusion coefficients with time-dependent magnetic field strength, magnetic turbulent level, speed of the solar wind, and current sheet tilt angle from observations as the model parameters. By calculating the GCR modulation model with super computers, we compare the numerical results with different spacecraft observations to investigate GCR modulation machenisms with solar cycle. So that future space weather forecast could be helped.

银河宇宙线在日球层中传播过程中受到太阳活动的调制，其通量随着太阳活动发生周期性变化，并强烈地影响着空间天气。通过银河宇宙线的调制现象可以研究很多重要的宇宙线传播机制，例如，高能粒子的漂移效应和扩散效应等。高能粒子的电流片漂移是解释不同太阳磁极性条件下不同的银河宇宙线周期性变化的关键。研究整个太阳活动期的银河宇宙线调制，必须采用三维电流片漂移模型。进而，在不同的太阳活动期，行星际条件的不同使得宇宙线的扩散系数表现出不同的性质。我们将要建立一个三维的随着太阳活动期变化的银河宇宙线调制模型，包括三维电流片漂移和随太阳活动期变化的扩散系数，观测得到的随太阳活动变化的行星际磁场强度、磁湍流强度、太阳风速度、以及行星际电流片倾角作为模型输入参数。我们利用超级计算机数值求解银河宇宙线调制模型，并与不同的卫星观测数据进行对比，深入探究银河宇宙线随太阳活动期变化的调制机制，可能为将来的空间天气预报提供帮助。

银河宇宙线在日球层中传播过程中受到太阳活动的调制，其通量随着太阳活动发生周期性变化，并强烈地影响着空间天气。通过银河宇宙线的调制现象可以研究很多重要的宇宙线传播机制，例如，高能粒子的漂移效应和扩散效应等。高能粒子的电流片漂移是解释不同太阳磁极性条件下不同的银河宇宙线周期性变化的关键。研究整个太阳活动期的银河宇宙线调制，必须采用三维电流片漂移模型。进而，在不同的太阳活动期，行星际条件的不同使得宇宙线的扩散系数表现出不同的性质。我们建立了一个三维的随着太阳活动期变化的银河宇宙线调制模型，包括三维电流片漂移和随太阳活动期变化的扩散系数，观测得到的随太阳活动变化的行星际磁场强度、太阳风速度、以及行星际电流片倾角作为模型输入参数。我们利用超级计算机数值求解银河宇宙线调制模型，并与不同的卫星观测数据进行对比，从而深入探究了银河宇宙线随着太阳活动期变化的调制机制。我们的工作有可能为将来的空间天气预报提供帮助。