由生成区观测的 chorus 波反演等离子体参数

Lilla Juhász; Yoshiharu Omura; János Lichtenberger; Reinhard H. Friedel

doi:10.1029/2018JA026337

由生成区观测的 chorus 波反演等离子体参数

空间物理 2019-08-13 v1 等离子体物理

作者: Lilla Juhász , Yoshiharu Omura , János Lichtenberger , Reinhard H. Friedel

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摘要

在本研究中,我们提出了一种仅由 chorus 发射特征提供热等离子体粒子群参数的反演方法。我们的最终目标是将该方法应用于地基数据,以推导许多辐射带模型的低能边界条件。第一步是在 Van Allen Probes 生成区的原位数据上测试 chorus 反演方法。通过分析与 Van Allen Probes 上 Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS) 的波数据,由 chorus 发射的频率扫掠率和起始频率推导出高能电子 (几 keV - 100 keV) 的密度和热速度。\citet{omura2011triggering} 的非线性波增长理论作为我们反演方法的基础,假设触发波起源于线性回旋不稳定性。我们给出了 2012 年 11 月 14 日 11-12UT 之间在生成区记录的十六条连续的上升调发射。反演结果与由 Helium Oxygen Proton Electron (HOPE) 仪器的单向通量数据推导出的高能电子密度和热速度 (平行与垂直) 进行比较,显示出良好一致:测量值与预测值之间的归一化均方根偏差分别为 $\sim13\%, \sim6\%$ 和 $\sim10\%$ 。我们发现理论振幅与测量振幅一致。线性与非线性波增长之间的关系与我们的基本假设相符,即线性增长是非线性增长的前驱过程。我们分析了相对论共振能量范围内的电子分布。

关键词

chorus 波等离子体反演 Van Allen Probes 热电子非线性波增长辐射带波数据分析

引用

@article{arxiv.1811.09586,
  title  = {Evaluation of plasma properties from chorus waves observed at the generation region},
  author = {Lilla Juhász and Yoshiharu Omura and János Lichtenberger and Reinhard H. Friedel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09586},
  year   = {2019}
}

备注

15 pages, 5 figures

由生成区观测的 chorus 波反演等离子体参数

摘要

关键词

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