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Structures of magnetic null points in reconnection diffusion region:Cluster observations

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Chinese Science Bulletin 2008年第12期53卷 1880-1886页

作者： HU YunHui DENG XiaoHua ZHOU Meng TANG RongXin ZHAO Hui FU Song SU ZhiWen WANG JingFang YUAN ZhiGang R. NAKAMURA W. BAUMJOHANN H. REME C. M. CARR School of Electronic Information State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying Mapping and Remote Sensing Wuhan University Wuhan 430079 China State Key Laboratory of Space Weather Chinese Academy of Sciences Beijing 100012 China Space Research Institute Austrian Academy of Sciences 6 A-8042 Graz Austria Centre d'Etudes Spatiale des Rayonnements BP 4346 31028 Toulouse Cedex 4 France The Blackett Laboratory Imperial College London SW7 2BZ UK

Magnetic reconnection is a very important and fundamental plasma process in transferring energy from magnetic field into plasma. Previous theory, numerical simulations and observations mostly concen-trate on 2-dimensional (2D) model; however, magnetic reconnection is a 3-dimensional (3D) nonlinear process in nature. The properties of reconnection in 3D and its associated singular structure have not been resolved completely. Here we investigate the structures and characteristics of null points inside the reconnection diffusion region by introducing the discretized Poincaré index through Gauss integral and using magnetic field data with high resolution from the four satellites of Cluster mission. We esti-mate the velocity and trajectory of null points by calculating its position in different times, and compare and discuss the observations with different reconnection models with null points based on character-istics of electric current around null points.

关键词：三维磁零点扩散现象等离子体能量转换

Cluster Observation of Eelectrostatic Solitary Waves around Magnetic Null Point in Thin Current Sheet

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Chinese Physics Letters 2010年第1期27卷 286-289页

作者：李世友邓晓华周猛袁志刚王敬芳林曦林悯惠付松 Department of Space Physics Wuhan University Wuhan 430072 Institute of Information and Engineering Nanchang University Nanchang 330031

Electrostatic solitary waves （ESWs） are observed in the vicinity of the magnetic null of the widely studied magnetic reconnection taking place at the near-earth tail when current sheet becomes dramatic thinning during substorm time on 1 October 2001. We use the Imada method for the 2-D reconnection model and study the characteristics of ESWs near the X-line region and the magnetic null points. The result shows that the amplitude of the observed ESWs in the vicinity of X-line region ranges from 0.1mV/m to 5mV/m, and the amplitude is larger near the magnetic null points. The generation mechanism and the role of ESWs associated with magnetic reconnection are also discussed.

关键词： Glucosides Magnetic

Observation of the lower hybrid waves near the three-dimensional null pair

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2009年第4期52卷 626-630页

作者： A. VAIVADS M. ANDRE Swedish Institute of Space Physics

Magnetic reconnection is a fundamental process in plasma,which is thought to play important roles both in laboratory and natural plasmas through affecting magnetic topology,heating and accelerating particles. During an event on Oct. 1st,2001,the Cluster tetrahedron circled around the magnetic reconnection region several times,and Xiao et al. first identified the null pair and found that the spectrum of the null-point oscillation shows the maximum power near the lower-hybrid frequency. In this paper we report the observation of electromagnetic and electrostatic wave enhancements near lower hybrid frequency associated with the reconnection process near the null pair. The lower hybrid waves(LHWs) with quasi-perpendicular propagation were identified and also confirmed by the power law of the spectrum of electric and magnetic fields.

关键词： lower hybrid wave null point magnetic reconnection

用GPS资料研究华北地区形变场和构造应力场

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大地测量与地球动力学 2006年第3期26卷 33-39页

作者：刘峡傅容珊杨国华孙东平董运宏韩月萍中国科学技术大学地球和空间科学学院中国地震局第一监测中心天津300180

利用华北地区地质构造、第四纪以来的活动断层、地形、地壳厚度、地壳及上地幔地震波速度结构等资料,构建了三维有限元框架模型,利用最新GPS观测结果作为边界约束条件,模拟计算了华北地区的形变场及构造应力场。结果表明,模型预测地表... 详细信息

利用华北地区地质构造、第四纪以来的活动断层、地形、地壳厚度、地壳及上地幔地震波速度结构等资料,构建了三维有限元框架模型,利用最新GPS观测结果作为边界约束条件,模拟计算了华北地区的形变场及构造应力场。结果表明,模型预测地表速度场和GPS观测结果比较一致。模拟结果中,大型NNE向断层如汾渭地堑断裂系呈右旋运动,NWW向断层如张家口渤海断裂带呈左旋运动,与野外地质考察结果一致。在地表以下10～20km处,模型预测应力场的主压应力方向为NNE、EW向,主张应力大约为主压应力2～8倍。模型中最大剪切应力场在山西、华北平原中部和东部沿海分别出现3条NNE向高梯度带,此梯度带与研究区域的主要地震活动带相对应。

关键词：华北地区 GPS观测结果形变场应力场有限元方法

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分布式空间数据中心建设研究

微计算机信息 2008年第1期24卷 233-234,211页

作者：邵永春邓晓华苏志文李世友武汉大学信息学部电子信息学院湖北武汉市430079

空间科学研究强烈地依赖于海量的卫星观测数据。如何有效地对这些卫星数据进行管理、共享,并在一个集成化的、简单易用的平台上开展数据分析,处理和可视化研究,是当前空间科学研究领域面临和必须解决的一个问题。文章对分布式空间数据... 详细信息

空间科学研究强烈地依赖于海量的卫星观测数据。如何有效地对这些卫星数据进行管理、共享,并在一个集成化的、简单易用的平台上开展数据分析,处理和可视化研究,是当前空间科学研究领域面临和必须解决的一个问题。文章对分布式空间数据中心系统进行了研究,详细介绍了系统的结构及其工作流程,并实现了空间数据的分布式存储、高效的查询与下载、Web Service方式的数据格式转换以及集成化的在线绘图分析功能,对空间科学研究起到了很好的推动作用。

关键词：分布式数据库空间数据中心 Web服务

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基于Web的空间虚拟实验室计算机模拟系统

计算机工程与科学 2009年第4期31卷 140-142页

作者：苏志文邓晓华周猛李世友王敬芳武汉大学电子信息学院湖北武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

空间虚拟实验室建设对促进空间物理研究具有重要的意义。计算机数值模拟系统是其中一个非常关键的子系统,将卫星和地面观测以及理论分析紧密结合。基于Web的空间虚拟实验室模拟系统屏蔽了传统空间物理数值模拟过程的复杂性,以Web的形式... 详细信息

空间虚拟实验室建设对促进空间物理研究具有重要的意义。计算机数值模拟系统是其中一个非常关键的子系统,将卫星和地面观测以及理论分析紧密结合。基于Web的空间虚拟实验室模拟系统屏蔽了传统空间物理数值模拟过程的复杂性,以Web的形式提供了空间物理模拟中所需的主要功能,使得模拟工作可以通过浏览器实现。本文结合武汉大学空间数据和计算中心(SDCC)基于Web的空间虚拟实验室模拟系统的建设情况,根据当前国际动态和科学研究的需要,给出了具体的设计与实现。

关键词：虚拟实验室 Web 计算机模拟

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三维磁场重联双零点附近的低混杂波的观测

中国科学（G辑） 2009年第3期39卷 476-480页

作者：周猛邓晓华付松唐荣欣胡运辉李世友王敬芳 A.Vaivads M.Andre 林曦林敏惠周晓明武汉大学电子信息学院武汉430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 Swedish Institute of Space Physics UppsalaSweden

磁场重联是等离子体中一个非常重要的基本物理过程.它能够改变磁场拓扑结构,加热和加速粒子,因而在实验室和自然界等离子体中起着重要的作用.2001年10月1日,Cluster卫星多次穿越磁重联区,Xiao等人首次局地观测到了零点对的存在,并且发... 详细信息

磁场重联是等离子体中一个非常重要的基本物理过程.它能够改变磁场拓扑结构,加热和加速粒子,因而在实验室和自然界等离子体中起着重要的作用.2001年10月1日,Cluster卫星多次穿越磁重联区,Xiao等人首次局地观测到了零点对的存在,并且发现零点振动的功率谱在低混杂波频率附近有最大值.主要研究了双零点附近伴随磁重联过程的位于低混杂波频率附近的电磁波和静电波动增强,并且通过谱分析等确认该波动为准垂直传播的低混杂波.

关键词：低混杂波磁零点磁场重联