行星际扰动和地磁活动对GEO相对论电子影响

摘要

利用1988-2010年小时平均的GOES卫星数据,对地球同步轨道(GEO)相对论电子变化进行了统计分析,研究了相对论电子通量(Fe)增强事件的发展过程,探讨了利于相对论电子通量增强的太阳风和地磁活动条件.主要结论如下:(1)GEO相对论电子通量即使是峰值,也具有明显的地方时特性,最大电子通量出现在磁正午时.午/夜电子通量比率随着太阳风速度(Vsw)增加而增大；在Dst＞-50 nT时相对论电子具有规则的地方时变化.在太阳活动下降相,电子通量与各参数的相关性较好,与其相关性最好的Vsw 、Kp指数以及三次根号下的太阳风密度(N)分别出现在电子通量前39～57 h、57～80 h和12～24 h.(2)强(日平均电子通量峰值Femax≥104 pfu)相对论电子事件,在距离太阳活动谷年前两年左右和春秋分期间发生率最高,较弱(104＞Femax≥103 pfu)事件无此特点；大部分强相对论电子事件中,电子通量在磁暴主相开始增加,较弱事件中则在恢复相开始回升.(3)太阳风密度变化对相对论电子事件的发展具有重要指示作用.电子通量在太阳风密度极大值后0～1天达到极小值,太阳风密度极小值后0～2天达到极大值.(4)90％以上相对论电子事件是在磁暴及高速太阳风的条件下发生的,与其伴随的行星际参数和地磁活动指数极值满足以下条件:Vswmax＞516 km/s,Dstmin＜-31 nT,Nmin＜2.8 cm-3,Nmax＞14.1 cm-3,Bzmin＜-2.9 nT,AEmax＞698 nT.(5)磁暴过程中,Dstmin后日平均电子通量大于103 pfu的发生概率为53％左右,强/弱相对论电子事件占总数比例分别为36％/64％左右,磁暴强度对其无影响.磁暴过程中的Vsw、N和AE指数大小对于能否引起相对论电子增强起着指示作用.