使用 IMPTAM-VERB 耦合模型模拟内磁层高能电子
空间物理
2019-09-20 v1
摘要
在本研究中，我们展示了内磁层粒子输运与加速模型（IMPTAM）与多功能电子辐射带（VERB-3D）代码耦合的初步结果。IMPTAM 将能量为 10–100 keV 的电子从等离子体片（L = 9 Re）示踪到内 L 壳层区域。由 IMPTAM 模拟的磁通量演化被用作 VERB 代码（假设偶极近似）的低能和外 L* 计算边界，以进行高能电子的辐射带模拟。该模型在 2013 年 3 月 17 日磁暴上进行了为期六天的测试。进行了四种不同模拟，并将其结果与来自 Van Allen 探测器和 GOES 的卫星观测进行比较。耦合的 IMPTAM-VERB 模型再现了所研究磁暴期间电子通量的演化及暴时特征，与卫星数据一致（在约 0.5 个数量级内）。在 L* = 6.6 处包含低能粒子群的动力学使通量更接近辐射带核心，并对 VERB 各能量模拟产生强烈影响。然而，计入磁层顶损失导致通量急剧下降，甚至低于 L* = 3。低能电子（最大数十 keV）的动力学不影响能量 ≥ 900 keV 的电子通量。由于 IMPTAM-VERB 耦合模型仅由太阳风参数以及 Dst 和 Kp 指数驱动，它适合作为预报工具。在本研究中，我们证明了利用独立于卫星数据的模型估算电子动力学是可行且非常准确的。
引用
@article{arxiv.1909.08615,
title = {Simulations of the inner magnetospheric energetic electrons using theIMPTAM-VERB coupled model},
author = {Angelica M. Castillo and Yuri Y. Shprits and Natalia Ganushkina and Alexander Drozdov and Nikita Aseev and Dedong Wang and Stepan Dubyagin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.08615},
year = {2019}
}