太阳风中间歇湍流的结构和统计特征

太阳风湍流间歇结构不仅在物理上是一个关系到MHD湍流理论的重要问题，也和等离子体加热，太阳风加速等重大科学难题密切关联。间歇现象在分布函数上的特征往往表现为非高斯厚尾分布，自相似性被破坏，线性标度律失效。我们这里主要是对观测数据进行统计分析，研究太阳风和磁场，希望更深入理解间歇结构在太阳风湍流中的作用。项目研究主要侧重三个方面：第一，首次提出了间歇性的各向异性效应，这部分工作已经取得了初步的结果，现在需要扩展研究不同种类太阳风形态下的间歇各向异性效应；第二，研究间断在湍流标度关系中的贡献，探讨太阳风中的间断结构在其传播演化中的角色；第三，将在分布函数模型中引入kappa函数，结合Tsallis统计力学描述，希望能将磁流体湍流的间歇性放在统计力学的框架下进行讨论，这是一个非常重要的基本物理问题。另外，我们也希望能发展HHT方法在太阳风数据分析中的应用，这也是本项目的工作另一个重要特色。

本项目的研究工作主要关注太阳风的湍流结构特征，特别是利用高分辨数据来分析扰动磁场的细致结构。.我们这里采用的主要是Artemis双卫星在月球环绕轨道上的观测数据, 研究了月球邻近空间的太阳风湍流特征。我们首次得到了月球邻近空间等离子体动力学湍流谱的全局性分布，发现这些分布特点和月球邻近的等离子体环境不稳定性有直接的关联。月球日面的近表面太阳风湍流强度由于月源离子和太阳风的相互作用而增强；月球晨昏区域则受到尾流边界不稳定性的影响，从而使得局域湍流最为显著地被强化；在月球背部的等离子体空腔湍流则受到磁场抑制而明显偏弱。这些最新的分析和结果，对我们深入理解月球尾流湍流分布，月球表面效应和邻近空间物理过程的相关性，以及等离子体不稳定性对湍流的激发过程都要重要的意义。.我们也非常关注月球邻表湍流的差异性。由于月球邻近湍流的局域特征显示出的多样性，使得月球成为一个研究等离子体动力学尺度湍流的重要机会，我们也发现这种多样性和湍流间歇性存在特殊的关系。但是，由于Artemis卫星数据本身存在较显著的噪声，特别是在动力学尺度，需要对数据进行更多的处理和筛选，才能获得更为可靠的结论。