A theoretical study of magnetohydrodynamic instabilities in non-rotating and rotating magnetospheric plasmas

非旋转和旋转磁层等离子体中磁流体动力学不稳定性的理论研究

• 批准号: 20540436
• 负责人: MIURA Akira
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20540436/
• 关键词: 磁気圏; 電離層; 磁気流体(MHD)不安定性; プラズマ; 単極子磁気圏; 双極子磁気圏; エネルギー原理; 磁気圏のエネルギー原理; 交換型不安定; 電磁流体不安定; 磁気圏ー電離層結合; 磁気圏・電離圏; 宇宙空間; 超高層物理学; 磁気流体不安定性; プラズマ・核融合; バルーニング不安定; 電離層駆動型交換型不安定; 圧力駆動型交換型不安定; 非回転の磁気圏モデル; 内部磁気圏

A new magnetospheric energy principle was constructed for spherically symmetric monopolar magnetospheres with magnetic field lines extending to infinity. By using eikonal assumption, I showed the existence of ionosphere-driven magnetohydrodynamic (MHD) instabilities for spherically symmetric monopolar magnetospheres and for magnetospheres with closed field lines. For an arbitrary closed magnetospheric configuration, which includes a dipole field, a general stability criterion was obtained for pressure-driven interchange instability. A nonideal MHD eigenmode equation was derived for a velocity shear instability, which is driven by a shear in the ion diamagnetic drift velocity in sheared magnetic fields, and a general stability criterion was obtained.

针对磁力线延伸至无穷远的球对称单极磁层，构建了新的磁层能量原理。通过使用 eikonal 假设，我证明了球对称单极磁层和具有闭合磁力线的磁层存在电离层驱动的磁流体动力学 (MHD) 不稳定性。对于包括偶极场的任意闭合磁层结构，获得了压力驱动互换不稳定性的一般稳定性准则。推导了由剪切磁场中离子反磁漂移速度的剪切驱动的速度剪切不稳定性的非理想MHD本征模方程，并获得了一般的稳定性判据。

项目成果

内部磁気圏における電離層駆動交換型不安定の圧力駆動交換型不安定に対する優位性

电离层驱动的交换不稳定性相对于内磁层压力驱动的交换不稳定性的优势

• 发表时间: 2009
• 作者: 三浦彰

磁気圏における交換型不安定モードの圧縮性と安定性基準

磁层中可交换不稳定模式的可压缩性和稳定性准则

• 发表时间: 2008
• 作者: 三浦彰

ダイポール磁場を仮定した磁気圏の交換型モードの空間的構造

假设偶极子磁场的磁层交换模式的空间结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 三浦彰

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電離層駆動の磁気圏交換型不安定に伴う磁気圏から中性大気に至る磁力線形状

由于电离层驱动的磁层交换不稳定性，从磁层到中性大气的磁场线形状

• 发表时间: 2011
• 作者: 三浦彰