[发明专利]一种观测认证行星际慢激波的方法

权利要求书

1.一种观测认证行星际慢激波的方法，其特征在于：包括：

首先，确定约束条件；

第二，判定磁场间断面两侧的物理量是否满足约束条件；

第三，判断磁场间断面是否满足慢激波基本特征；

第四，通过观测到该磁场间断面的两个或多个卫星所观测到的时间差判定是否为慢激波；

各卫星观测到的时间差Δt＝ΔR·n/V_DD；

ΔR是两个卫星之间的位移，

V_DD是间断面在静止坐标系里的传播速度，

V_DD和间断面的法线方向n可以通过间断面当地的观测值计算，它们的结果取决于这个间断面的类型；

所述约束条件为间断面的相容性条件，即R-H关系：

[B_n]＝0，

[ρV_n]＝0，

[V_tB_n-V_nB_t]＝0，

[V_nB_q-V_qB_n]＝0，

其中下标n和t分别表示法向和切向，q表示垂直于n-t面的方向；

中括号表示物理量在间断面两侧的差；

P为热压力，可以表示为：

P_||和P_⊥分别是平行和垂直于磁场的热压力；ξ为各向异性参数，其定义式为：

判定间断面两侧的物理量是否满足约束条件时，基于行星际空间的磁场间断面并不是完全理想的磁流体间断面，不要求间断面两侧的物理量严格的满足R-H关系；

判定间断面两侧的物理量是否满足约束条件时，对观测值用最小二乘法进行R-H关系拟合，观测值和理论的值的差别在误差允许的范围内便认为其满足R-H关系；

慢激波基本特征包括：

(1)上下游的中间马赫数都小于1；

(2)上游的慢马赫数大于1，而下游的慢马赫数小于1；

(3)由上游到下游，磁场强度降低，质子密度和温度上升；

假设间断面可以近似表示成一个无限大薄面且传播速度不随时间和空间发生变化，用Cluster的四个卫星去确定间断面的法线方向；四个卫星可以给出三个独立的类似Δt＝ΔR·n/V_DD的方程，加上间断面法线方向为单位矢量可以得到一组封闭的方程：

其中Vn是间断面的传播速度，ΔR_1i是Cluster 1和Cluster i卫星之间的位置矢量，Δt_i分别代表它们观测到间断面的时间差。