惯性区低-β等离子体中的动力学Alfvén孤波.PDF

第 46 卷 第 3 期 地 球 物 理 学 报 Vol . 46 , No . 3 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　2003 年 5 月 CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS 　 May , 2 0 0 3 惯性区低 - β等离子体中的动力学 Alfvén 孤波 段素平 　李中元 　陈　耀 中国科学技术大学地球和空间科学学院 , 合肥 　230026 摘 　要 　运用双流体 MHD 方程描述电子和离子的行为 , 采用非扰动理论 , 把孤子看作经典粒子 , 通过推导的赝 ( ) β 势 也称 Sagdeev 势 方程 , 结合数值计算来研究惯性区低 - 等离子体中动力学Alfvén 孤波的特性. 结果表明离子 热效应对Alfvén 孤波特性的影响不可忽略 , 且在惯性区稀疏型孤波和压缩型孤波均存在. 此结论与 Frej a 卫星在极 区上空所观测结果吻合很好. Alfvén 孤波携带有平行电场 , 它对带电粒子的加速有重要作用 , 这给极光粒子加速 提供了一种可能的物理机制. 惯性区　动力学 Alfvén 孤波 　Sagdeev 势 关键词 　 ( ) 文章编号　0001 - 5733 2003 03 - 0295 - 04 　 　中图分类号　P354 　 　收稿日期 　2001 - 10 - 20 ,2003 - 01 - 19 收修定稿 SOL ITARY KINETIC ALFVEN WAVES IN INERTIAL L IMIT REGION WITH LOWβPLASMA DUAN SUPING 　L I ZHONGYUAN 　CHEN YAO 　 School of Earth and Sp ace Science , University of Science and Technology of China , Hef ei 230026 , China ( ) β Abstract 　The characteristics of solitary kinetic Alfvén waves SKAWs in the low plasma of the inertial limit region ( ILR) are studied . This study is based on the undisturbed theory. Twofluid magnetohydrodynamic ( ) MHD model is applied to describe ions and electrons motion , and the solitons are considered as the classical particles. The Sagdeev potential function is deduced in the light of the foundational equations