急始期间时变磁层顶重联：全球 MHD 模拟
空间物理
2022-05-04 v1 地球与行星天体物理
计算物理
地球物理
摘要
为响应太阳风动压增强，磁层压缩产生强电离层特征及地面磁场的急剧变化，称为急始（SC）。尽管此类压缩亦与磁尾重联触发导致的电离层极盖收缩相关，但日侧重联任何变化的影响尚不明晰，且是完整理解系统响应的关键部分。本研究利用 Gorgon MHD 代码进行全球模拟，以一系列不同参数的行星际激波冲击磁层，探究 SC 期间日侧耦合的时变性质。我们辨识各情形下重联区的位置与演化（随激波传播穿过磁层），发现日侧重联率强烈增强以及日侧极盖在最终触发尾重联之前的迅速扩张。该效应在多种 IMF 取向中均存在，且动压更高的事件重联率增强最显著。我们通过以大显式电阻率重复模拟予以解释，表明传播激波前附近磁鞘等离子体压缩使得日侧磁层顶上重联强度远大于典型太阳风条件且位置不同。结果表明，日侧耦合的动态行为可能使稳态重联模型在严重空间天气事件起始时失效。
引用
@article{arxiv.2203.14056,
title = {Time-Varying Magnetopause Reconnection during Sudden Commencement: Global MHD Simulations},
author = {J. W. B. Eggington and R. T. Desai and L. Mejnertsen and J. P. Chittenden and J. P. Eastwood},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.14056},
year = {2022}
}