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空間天氣學(xué)

空間天氣學(xué)

出版社：氣象出版社出版時間：2009-12-01
開本： 16開 頁數(shù)： 286頁
本類榜單：科普讀物銷量榜
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空間天氣學(xué) 版權(quán)信息

  • ISBN：7502935193
  • 條形碼：9787502935191 ; 978-7-5029-3519-1
  • 裝幀：暫無
  • 冊數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>

空間天氣學(xué) 目錄

前言**章 概論1.1 空間天氣及其效應(yīng)1.1.1 什么是空間天氣1.1.2 典型的空間天氣效應(yīng)1.1.3 空間天氣業(yè)務(wù)1.2 新興的交叉學(xué)科——空間天氣學(xué)1.2.1 空間天氣學(xué)的基本概念1.2.2 空間天氣學(xué)的研究對象1.2.3 空間天氣學(xué)的研究方法1.2.4 空間天氣學(xué)與對流層天氣學(xué)比較1.2.5 空間天氣學(xué)研究的利益1.2.6 空間天氣學(xué)當(dāng)前的狀況和展望第二章 太陽大氣與行星際天氣2.1 概述2.1.1 太陽的結(jié)構(gòu)與發(fā)電機(jī)理論2.1.2 太陽大氣中的天氣系統(tǒng)與天氣過程2.2 強(qiáng)電磁輻射型天氣——耀斑2.2.1 耀斑的基本形態(tài)2.2.2 X射線暴2.2.3 射電暴2.3 強(qiáng)的物質(zhì)噴發(fā)型天氣——CME2.3.1 CME的形態(tài)特征2.3.2 CME的結(jié)構(gòu)與動力學(xué)2.3.3 CME的能源2.3.4 CME的直接驅(qū)動模式2.3.5 CME存儲和釋放模式2.3.6 CME與耀斑2.4 太陽能量粒子事件(SEP)2.4.1 SEP一般特征和分類2.4.2 SEP的基本性質(zhì)2.4.3 CME激波與SEP2.4.4 SEP事件的大小2.4.5 SEP的空間分布特性2.5 太陽活動的長期變化2.5.1 太陽黑子與太陽黑子周2.5.2 太陽活動區(qū)2.5.3 太陽黑子數(shù)與地磁活動周期2.5.4 總太陽輻照度的長期變化2.6 行星際天氣2.6.1 行星際磁場、扇形結(jié)構(gòu)與激波2.6.2 行星際空間的太陽風(fēng)2.6.3 共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)2.6.4 磁云——行星際空間的CME2.6.5 行星際激波2.6.6 宇宙線第三章 地球空間的天氣系統(tǒng)與天氣過程3.1 地球空間的天氣系統(tǒng)概述3.1.1 地球空間的基本結(jié)構(gòu)3.1.2 地球空間的主要天氣系統(tǒng)3.2 磁層天氣3.2.1 磁層環(huán)流3.2.2 磁暴3.2.3 磁層亞暴3.2.4 輻射帶的動態(tài)變化3.2.5 高能電子暴3.3 電離層與熱層天氣3.3.1 電離層與熱層天氣系統(tǒng)的一般特征3.3.2 突發(fā)電離層騷擾3.3.3 電離層暴3.3.4 高緯電離層天氣3.3.5 中緯天氣3.3.6 低緯天氣3.4 空間天氣與對流層天氣3.4.1 太陽活動影響對流層天氣的可能途徑3.4.2 空間天氣與中性大氣的電耦合3.4.3 太陽活動影響氣象過程的機(jī)制第四章 空間天氣效應(yīng)4.1 空間天氣對航天器的效應(yīng)4.1.1 與航天器設(shè)計(jì)有關(guān)的空間天氣領(lǐng)域4.1.2 空間天氣對航天器的效應(yīng)概述4.2 航天器表面充電4.2.1 概述4.2.2 航天器表面充電基礎(chǔ)理論4.2.3 LEO航天器表面充電問題4.2.4 LEO航天器表面充電的統(tǒng)計(jì)特征4.3 航天器內(nèi)部充電4.3.1 航天器內(nèi)部充電及異常分析4.3.2 內(nèi)部充電的物理機(jī)制4.3.3 結(jié)論和措施4.4 單粒子事件4.4.1 航天器與航空器中的單粒子事件4.4.2 單粒子翻轉(zhuǎn)發(fā)生率的計(jì)算方法4.4.3 避免或減輕單粒子事件的措施4.5 輻射效應(yīng)4.5.1 概述4.5.2 空間輻射對宇航員的危害4.6 電離層天氣對通訊、導(dǎo)航和定位的效應(yīng)4.6.1 電離層中的電磁波傳播概述4.6.2 電離層對無線電系統(tǒng)的影響4.6.3 電離層閃爍4.7 地磁場變化對技術(shù)系統(tǒng)的效應(yīng)4.7.1 地磁場的組成及變化4.7.2 磁暴對輸電系統(tǒng)和地下管線的影響4.7.3 地磁場對航天器工作狀態(tài)的影響4.8 高層大氣變化對航天器的影響¨4.8.1 大氣密度對低軌衛(wèi)星的氣動阻力效應(yīng)4.8.2 原子氧對航天器表面的侵蝕4.9 微流星體與空間碎片對航天器的影響4.9.1 微流星體4.9.2 空間碎片4.9.3 微流星體及空間碎片建模4.9.4 微流星體及空間碎片對航天器的危害4.10 人工局部改變空間天氣及其在軍事上的應(yīng)用4.10.1 空間光學(xué)背景與航天器本身的發(fā)光現(xiàn)象4.10.2 空間電磁干擾及其對軍事的影響4.10.3 電離層人工變態(tài)及其在軍事上應(yīng)用第五章 空間天氣建模與預(yù)報(bào)5.1 空間天氣建模5.1.1 空間天氣建模概況5.1.2 太陽活動建模5.1.3 太陽風(fēng)建模5.1.4 磁層建模5.1.5 電離層建模5.1.6 中性大氣建模5.1.7 效應(yīng)模式5.2 空間天氣預(yù)報(bào)5.2.1 空間天氣預(yù)報(bào)的主要內(nèi)容和方法5.2.2 太陽活動預(yù)報(bào)5.2.3 行星際磁場南向分量預(yù)報(bào)5.2.4 地磁活動預(yù)報(bào)5.2.5 相對論電子事件可預(yù)報(bào)的特征5.2.6 電離層活動預(yù)報(bào)5.2.7 大氣活動預(yù)報(bào)5.2.8 全球空間天氣預(yù)報(bào)的自適應(yīng)MHD方法英文縮寫與中文意義對照主題詞索引
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空間天氣學(xué) 節(jié)選

空間天氣學(xué)是應(yīng)用廣泛的一門新興交叉學(xué)科，《空間天氣學(xué)》系統(tǒng)地介紹了空間天氣學(xué)研究的內(nèi)容和*新進(jìn)展。全書分五章，**章是概論，主要介紹了空間天氣學(xué)的基本概念。第二章是太陽大氣與行星際天氣，重點(diǎn)介紹太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射、太陽能量粒子事件和行星際激波。第三章介紹地球空間的天氣系統(tǒng)與天氣過程以及太陽活動影響氣象過程的可能機(jī)制。第四章介紹空間天氣對各種技術(shù)系統(tǒng)的效應(yīng)。第五章介紹了空間天氣建模和預(yù)報(bào)的基本情況和典型模式及預(yù)報(bào)方法。《空間天氣學(xué)》可作為高等院？臻g物理學(xué)、空間環(huán)境學(xué)和大氣環(huán)境學(xué)等相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的教材，也可作為空間科學(xué)、大氣科學(xué)、天文學(xué)、環(huán)境科學(xué)、航天、通訊、軍事、國防等部門研究人員和業(yè)務(wù)人員的參考用書。

空間天氣學(xué) 相關(guān)資料

插圖：與空間天氣直接有關(guān)的區(qū)域巨大而又復(fù)雜，空間科學(xué)所有傳統(tǒng)領(lǐng)域都與空間天氣的研究有關(guān)。例如，行星際大氣和磁層的研究，在加深我們對支配地球環(huán)境的基本物理過程的理解方面是很重要的。類似的，等離子體和化學(xué)反應(yīng)率的實(shí)驗(yàn)室研究，有助于提高我們觀測和了解空間各種現(xiàn)象的能力。空間天氣變化開始在太陽表面。太陽是影響地球的電磁輻射和粒子輻射的能源。太陽活動性改變了太陽的輻射和粒子輸出，在近地空間環(huán)境中以及地球表面產(chǎn)生相應(yīng)的變化。就空間天氣效應(yīng)而言，最有影響的事件是太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射。雖然太陽輻射的長期變化不會產(chǎn)生明顯的空間天氣效應(yīng)，但它在幫助我們了解短期變化幕后的潛在效應(yīng)方面是很重要的.太陽輻射輸出的變化通過原子和分子的激發(fā)和電離直接影響高層大氣和電離層的狀態(tài)。太陽的粒子發(fā)射包括高能粒子和組成太陽風(fēng)的低能粒子。粒子和場在從太陽外流時不斷變化，特別是它們與行星際激波相互作用時。太陽風(fēng)從太陽向外流動并撞擊地球。太陽風(fēng)的等離子體和磁場與地球的大氣層和地磁場相互作用產(chǎn)生淚珠狀的、被稱為磁層的區(qū)域。這個區(qū)域的表面，即磁層頂，在太陽向是5～10個地球半徑，而在反太陽向擴(kuò)展到月球軌道之外。磁層頂被認(rèn)為是一個屏障，它防止除太陽風(fēng)攜帶的－小部分能量之外的所有能量進(jìn)入磁層。在正常條件下，這個能量以磁層粒子和場的形式存儲，但在一定條件下，它脈動式地釋放到地球的大氣層。能量的脈動式釋放歸因于磁層亞暴。它表現(xiàn)為明亮的、變化的極光和強(qiáng)的電離層電流。在亞暴期間，磁層的磁場突然呈現(xiàn)新的位形，接著是長達(dá)許多小時的恢復(fù)時問。亞暴描述了磁層對太陽風(fēng)激勵源相對短的響應(yīng)，而地磁暴是對由強(qiáng)的、長時間（幾天到幾周）南向的行星際磁場的響應(yīng)。這個狀態(tài)產(chǎn)生相當(dāng)大的環(huán)電流能量，因此，在低地磁緯度產(chǎn)生很大的地磁起伏。磁層粒子沉降到極蓋，加熱中性大氣并激發(fā)電離層擾動。太陽風(fēng)狀態(tài)返回到未受擾動情況后，磁層和電離層需要幾小時或幾天才能恢復(fù)到原來狀態(tài)。由于地球的磁場穿過磁層，大多數(shù)磁層過程通過某種方式與電離層和熱層性質(zhì)的變化聯(lián)系在一起。例如，電流、極光發(fā)射、摩擦加熱、電離和閃爍。所有這些現(xiàn)象都是近地空間天氣的組成單元。這些效應(yīng)也受源于低高度的過程影響，例如重力波以及來自太陽輻射和宇宙線的直接能量沉降？臻g天氣效應(yīng)也包括在地表面感應(yīng)的電流，它是電離層電流變化的結(jié)果。以上粗略地描繪了空間天氣產(chǎn)生和變化的一般圖像。歸根結(jié)底，空間不是空的，太陽不是穩(wěn)定的，空間環(huán)境對不斷變化的太陽的響應(yīng)就構(gòu)成了空間天氣。

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