基于南昌大学高性能计算集群的磁场重联粒子模拟研究

以南昌大学自主建设的高性能计算集群为研究平台,首先采用Linpack程序对集群系统性能进行测试,分别给出了不同矩阵规模N,矩阵分块大小NB,处理器网格中水平方向的处理器数P,垂直方向处理器数Q 4种条件下的并行计算性能。利用自主开发的全粒子模拟程序进行了二维磁场重联模拟研究,计算结果表明,在磁场重联过程中,满足Kelvin-Helmholtz不稳定条件下的电子涡旋可以激发亚离子尺度磁岛,同时给出了离子尺度的磁岛发生合并的过程,证明了电子尺度动力学过程在磁场重联中的重要作用。     

电离层对耀斑响应的GPS观测分析

利用全球定位系统(GPS)台网数据,研究了耀斑爆发期间电离层总电子含量(QTEC)的突然增强(SITEC)现象.基于GPS差分群时延和差分载波相位联合数据处理方法,利用双频的GPS数据计算了2003年10月28日大耀斑期间各GPS台站QTEC,其最大增量达到17.7 TECU(1 TECU=1016e.m-2).结果表明,当观测点太阳天顶角>40°时,QTEC增量与观测点太阳天顶角成线性反比例关系,对这种关系进行拟合,确定了反比例系数.进而与2003年10月29日和11月4日两次耀斑事件进行了比较,可以确定上述反比例系数与耀斑对电离层的影响程度有关.同时对QTEC的时空变化问题进行了定量分析,证实了对于耀斑事件,可以忽略GPS卫星的空间变化对QTEC随时间变化的影响.     

地球等离子体边界层扰动的小波分析方法

利用ClusterⅡ卫星的磁场数据，采用小波联合参数估计方法，研究了地球等离子体边界层磁场扰动的多尺度特征，计算了指定尺度内的等离子体边界层中扰动的相对功率，对2001年10月1日发生的磁场重联事件进行了分析．结果显示：在小尺度时间段（≈0．24～1．00s）和大尺度时间段（≈0．96～4．00s）磁场在09：40～09：50UT的扰动很强烈，而且具有间断性；在09：30UT和10：00UT时间点前也有较小的扰动．将该事件与2002年9月18日的非磁场重联事件数据分析结果比较，证实了小波参数估计能够很好地有效地快速地分析磁尾磁场数据的多尺度的扰动现象．