中華衛星一號所觀測由磁暴突始產生的電漿波脈動現象

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簡山(San Chien) 查詢紙本館藏

畢業系所

太空科學研究所

論文名稱

中華衛星一號所觀測由磁暴突始產生的電漿波脈動現象
(SSC Related Plasma Pulsation Observed by ROCSAT-1 at 600 km topside Ionosphere.)

相關論文

★ 阻滯電位分析儀之數值模擬	★ 中華衛星一號電離層電漿電動效應儀(IPEI)資料之頻譜分析
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★ 赤道地區日落後垂直上昇速度與不規則體發生的相關性研究	★ 以中華衛星一號(福衛一號)在1999至2004年的觀測資料來研究低緯度電離層電漿團在全球、四季及地方時間的分佈
★ 利用福衛一號的資料探討間熱帶輻合區中的深層對流與電離層不規則體相關性

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摘要(中)

摘要
相較於過去針對地磁脈動現象的觀測方法，本研究使用中華衛星一號（IPEI）於地理緯度正負三十五度範圍內及距地表600公里高度電離層運行所接收到的太空電漿資料，直接利用當地電漿飄移速度變化的方法來觀測電漿波脈動現象。利用美國NGDC所提供的SSC列表，根據發生時間分析中華衛星一號對應相同時間收到的電漿資料以描繪600公里高度之電漿飄移現象，並觀察是否出現脈動現象。同時利用日本京都大學提供的高時間解析（一分鐘）磁場變化資料，針對地磁場擾動所造成的磁場抬升值（ΔB）做統計。另外，針對中華衛星一號在SSC列表對應相同時間運行的位置，紀錄觀測地點的地區時間及對應的磁緯度並做統計。本研究使用中華衛星一號自1999年3月至2003年12月的衛星資料做分析，對應列表提供SSC發生的時間，共計152個有效的衛星資料，其中只有8個出現脈動現象的事件。探討ΔB、磁緯度及地區時間對脈動現象出現的影響，在衛星資料的分析中，ΔB值及磁緯度值似乎與能否觀測到電漿波脈動現象有關，但是ΔB大或磁緯度高的資料中並非一定能觀測到脈動現象；而地區時間與脈動現象的出現則無明顯相關。此外，因為副磁暴也可能是造成電漿波脈動現象的來源，所以將副磁暴是否發生一起納入討論範圍。

摘要(英)

Abstract
The paper applies a new method in observing the SSC related plasma pulsation in opposite to the observation before. The research use the data from ROCSAT-1 satellite (IPEI) orbiting with a with a 35°inclination and at 600-km ionosphere to observe the plasma drift directly with the given time from the SSC list provided by NGDC in United State. There are 8 pulsation events presented from 152 SSC events in the analysis of ROCSAT-1 data during 1999 Mar to 2003 Dec. Moreover, the research do a statistics in the variation of magnetic field, the dip latitude of the location of the ROCSAT-1 satellite in given time, and the local time of the location of the satellite in the given time. In conclusion, the magnitude of the variation of magnetic field and the dip latitude of the location should be relative to the appearance of the pulsation in the analysis of ROCSAT-1 data. In addition, the appearance of substorm is also discussed because substorm could be a source of geomagnetic pulsation.

關鍵字(中)

★ 脈動
★ 中華衛星一號
★ 磁暴突始

關鍵字(英)

★ ROCSAT-1
★ pulsation
★ SSC

論文目次

目錄
第一章緒論
§1-1 簡介 P.3
§1-2 研究動機 P.5
第二章儀器介紹
§2-1 ROCSAT-1/IPEI儀器介紹 P.7
§2-2 Level 1 data P.10
第三章磁流體的波動理論模式
§3-1 均勻磁場中的磁性流體波 P.11
§3-2 本研究假設下之磁性流體方程組 P.12
第四章觀測資料的處理與分析
§4-1 資料的挑選 P.22
§4-2 衛星資料的分析與處理 P.22
4-2-1 波動現象之事件分析 P.22
4-2-2 資料的處理 P.23
§4-3 資料分析結果 P.23
§4-4 各項因素的統計與討論 P.24
第五章觀測結果討論
§5-1 個案探討 P.27
§5-2 分析結果 P.29
§5-3 討論 P.30
第六章參考文獻 P.33
參考網站 P.35
圖目錄
第一章緒論
圖1-1 SYM-H 之磁場變化圖
第二章儀器介紹
圖2-1 IPEI（電離層電漿及電動效應儀）
圖2-2 離子收集器
圖2-3 離子流向量測儀
圖2-4 阻滯電位分析儀
圖2-5 本研究Level 1資料所使用之座標系
第三章磁流體波動的理論模式
圖3-1 本研究理論模式示意圖
圖3-2 阿爾文波傳播之特性
圖3-3 壓縮波傳播之特性
第四章觀測資料的處理與分析
圖4-1 02107；UT1107，由中華衛星一號觀測之電漿飄移速度三分量變化及密度變化資料。
圖4-2 扣除經過running-average所得背景速度之純飄移速度。
圖4-3 HODOGRAM（電漿飄移左右旋之變化情形）
圖4-4 1999年至2003年間，各SSC事件的磁場變化差值（△B）與各月份之分佈情形。
圖4-5 1999年至2003年間，各SSC事件磁場變化差值（△B）與其對應磁緯度值（Dip Latitude）之分佈情形。
圖4-6 1999年至2003年間，各SSC事件磁場變化差值（△B）與其對應地區時間（LT）之分佈情形。
圖4-7 1999年至2003年間，各SSC事件之磁場變化差值（△B）與磁緯度以及地區時間關係之示意圖。
第五章觀測結果討論
圖5-1 由中華衛星一號資料，繪出在00197, UT14:37前後的電漿飄移及密度變化情形。
圖5-2 由中華衛星一號資料，繪出在01090, UT00;52前後的電漿飄移及密度變化情形。
圖5-3 由中華衛星一號資料，繪出在01239, UT19:52前後的電漿飄移及密度變化情形。
圖5-4 由中華衛星一號資料，繪出在01310, UT01:52前後的電漿飄移及密度變化情形。
圖5-5 由中華衛星一號資料，繪出在01328, UT05:56前後的電漿飄移及密度變化情形。
圖5-6 由中華衛星一號資料，繪出在02107, UT11:07前後的電漿飄移及密度變化情形。
圖5-7 由中華衛星一號資料，繪出在02315, UT12:30前後的電漿飄移及密度變化情形。
圖5-8 由中華衛星一號資料，繪出在03302, UT06:11前後的電漿飄移及密度變化情形。
圖5-9 本研究中，8個出現波動現象事件各自的位置（地區時間）、左右旋情形、是否出現磁暴之簡單示意圖。
圖5-10 KH Instability 示意圖以及1963年，Nagata提出之左右旋理論模型。

參考文獻

參考文獻：
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參考網站：
http://www.csrsr.ncu.edu.tw/ 中央大學遙測中心
http://csrsddc.csrsr.ncu.edu.tw/ IPEI酬載實驗室
http://www.nspo.gov.tw/ 太空計畫室
http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/ 京都大學世界資料中心
http://www.ngdc.noaa.gov/
ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/SOLAR_DATA/SUDDEN_COMMENCEMENTS/STORM2.SSC (SSC事件列表) http://www.gsfc.nasa.gov/indepth/photos_space1999.html
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/space/model/solar/solar_index.html

指導教授

蘇信一(Shin-Yi Su)

審核日期

2004-7-1

推文