Солнечно-земная     на первую страницу сайта СиЗиФ
Физика

Усманов Аркадий Владимирович (СПБУ)

Курс лекций по физике солнечного ветра (для бакалавров)

Экспериментальные данные, свидетельствующие о неоднородной структуре солнечного ветра.
Секторная структура межпланетного магнитного поля. Фоновые магнитные поля и корональные дыры.

Низкоскоростной солнечный ветер и высокоскоростные потоки.
Формирование солнечного ветра. Решение уравнений, описывающих солнечный ветер в МГД приближении.

Динамика однородного расширения короны. Сферически-симметричное решение Паркера.
Двумерные и трехмерные, стационарные и нестационарные уравнения и основанные на их решениях модели солнечного ветра. Начальные и граничные условия.
Альвеновские волны в солнечном ветре. ВКБ приближение для альвеновских волн.

Модели солнечного ветра с учетом альвеновских волн.
Ударные волны в солнечном ветре. Условия Рэнкина-Гюгонио.

Корональные транзиенты. Экспериментальные данные. Модели.


 
Магнитогидродинамические модели солнечного ветра

Цель

Построение физических моделей, позволяющих рассчитывать глобальную структуру солнечного ветра и распространение возмущений (ударных волн, корональных выбросов массы), и применение этих моделей для исследования структуры и динамики межпланетных магнитных полей и плазмы.

Метод

Построение численных решений магнитогидродинамических (МГД) уравнений в дву- и трехмерном, стационарном и нестационарном случаях в приложении к структуре солнечного ветра и межпланетного магнитного поля (ММП) в области от основания солнечной короны до нескольких астрономических единиц.

Особенности подхода

Использование данных наблюдений фотосферных магнитных полей при заданииграничных условий на внутренней границе расчетной области. · Включение в расчеты дополнительного энергетическогоисточника в виде альвеновских волн, обеспечивающих усиленный нагрев и ускорение солнечного ветра в областях с открытой конфигурацией магнитногополя. · Прямое сопоставление профилей параметров межпланетной среды, полученных из дву- и трехмерных расчетов, с данными измерений на космических аппаратах в интервале гелиоцентрических расстояний от 0,5 до 8 астрономических единиц

Приложения

Модели солнечного ветра могут быть использованы для расчета параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля в заданной точке гелиосферы по наблюдениям магнитных полей на Солнце, т. е. для прогноза "космической погоды". · Модели представляют собой инструмент для интерпретации большой совокупности экспериментальных данных, полученных как наземными средствами, так и на космических аппаратах.

Некоторые иллюстрации к результатам расчетов

Публикации

Usmanov, A. V., M. L. Goldstein, W. M. Farrell, A view of the inner heliosphere during the May 10-11, 1999 low density anomaly, Geophys. Res. Lett., 27, No. 23, 3765-3768, 2000.

Usmanov, A. V., M. L. Goldstein, B. P. Besser, and J. M. Fritzer, A global MHD solar wind model with WKB Alfvйn waves: Comparison with Ulysses data, J. Geophys. Res., 105, No.A6, 12,675-12,695, 2000.

Usmanov, A. V., B. P. Besser, J. M. Fritzer, and M. L. Goldstein, Simulation of a coronal streamer: Alfvйn wave acceleration, Adv. Space Res., 25, (9)1897-(9)1900, 2000.

Usmanov, A. V., A MHD model of the solar wind, in "Problems of Geospace 2", V. S. Semenov et al., eds., Osterreichische Akademie der Wissenschaften, Wien, p.49-54, 1999.

Usmanov, A. V., A global MHD model of the solar wind: Comparison with Ulysses data, in Proceedings of the Solar Wind 9 Conference, S. R. Habbal et al., eds., American Institute of Physics, Woodbury, NY, p.397-400, 1999.

(Более полный список опубликованных работ по моделированию солнечного ветра и копии некоторых из них в электронной форме можно найти здесь.)
Источник данной страницы - сайт кафедры геофизики Санкт-Петербургского Университета

Проект СиЗиФ ведет НИИЯФ МГУ 2002.