GBT 41206-2021 空間環(huán)境(自然和人工) 宇宙線和太陽(yáng)能量粒子穿入磁層 有效垂直地磁截止剛度的確定方法

空間環(huán)境(自然和人工)Methodofdeterminationoftheeffectiveverticalcut-offr國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T41206—2021/ISO17520:2016 V 1 1 1 3 3 3 3 4 45.1總則 4 4附錄A(資料性)有效垂直截止剛度確定程序 5附錄B(資料性)計(jì)算結(jié)果介紹 6 7 Ⅲ本文件等同采用ISO17520:2016《空間環(huán)境(自然和人工)宇宙線和太陽(yáng)能量粒子穿入磁層有效1本文件描述了近地空間帶電粒子的有效垂直截止剛度，并規(guī)定了其計(jì)算的主要要求。在附錄A 3術(shù)語(yǔ)和定義IGRF模型IGRFmodel2Tsyganenko-89地磁場(chǎng)模型Tsyganenko-89geomagne地磁場(chǎng)geomagneticfield粒子電荷particlechargeZ粒子的電荷Z,Z等于+ne,(n=1,2,粒子磁剛度particlemagn粒子磁剛度R與粒子動(dòng)量p及其電荷有關(guān)：R=pc/ZA——粒子的原子量；截止剛度cut-offrigidity隨著剛度的減小，從能夠穿透磁層的粒子剛度到不能穿透磁層的粒子剛度在剛度空間中的過(guò)渡R?主(上)截止剛度main(upper)cut-offrigidityRu所有剛度值高于主截止剛度的帶電粒子能夠從地球磁場(chǎng)以外穿透進(jìn)入。位于主(上)和下截止剛度之間的剛度范圍。有效截止剛度effectivecut-offrigidityRe3KKp指數(shù)Kp-index三小時(shí)行星地磁活動(dòng)指數(shù)，由分布在中高緯度地區(qū)的13地磁場(chǎng)的模型宜反映內(nèi)源場(chǎng)的變化(IGRF模型每五年更新1次),以及磁層內(nèi)和磁層表面電流引4在該方法中，磁層擾動(dòng)(Kp指數(shù))和地方時(shí)(T)引起的EVRC值的變化用衰減系數(shù)△進(jìn)行修 (1)5Ra=RL+noR67C.2基于IGRF的基本表格利用IGRF2005模型計(jì)算的R?；緮?shù)據(jù)表格見表C.1,利用IGRF2010模型計(jì)算的R?；緮?shù)據(jù)044770774444774477444445080606644744440444404444044770774444774477444449050616644744441444414444獻(xiàn)[13]給出并在參考文獻(xiàn)[11]中使用的是衰減因子△'=△-1。根據(jù)所提出的方法，對(duì)于坐標(biāo)為(H,模型的參數(shù)a,b和c取決于Kp和T,由公式(C.3)計(jì)算：計(jì)算結(jié)果的比較驗(yàn)證了它們的準(zhǔn)確性。這意味著實(shí)際中不需要為所有可能的Kp、T和H個(gè)網(wǎng)格可以通過(guò)對(duì)表C.1和表C.2的值進(jìn)行線性插值/外推得到。本文件不討論這種插值或外推的程H(km),T(h)和Kp。Kp值1.33對(duì)應(yīng)于通常的1+,6.67對(duì)應(yīng)7一。R。是中間結(jié)果，Ra是截止剛度λφHTR04023675表C.3模型測(cè)試的數(shù)據(jù)集(續(xù))λφHTR61400C.5與其他數(shù)據(jù)的比較圖C.1給出了表C.1中的數(shù)據(jù)與參考文獻(xiàn)[14]中計(jì)算的1990.0年、相同地理坐標(biāo)點(diǎn)的類似數(shù)據(jù)的比較。數(shù)據(jù)集之間的相關(guān)系數(shù)為0.9993,R2o1o=0.981·R1990。剛度的下降是由于內(nèi)源地磁場(chǎng)的總體下降造成的。圖C.1數(shù)據(jù)比較[1]DesorgherL.,KudelaK.,FlückigerE.,ButikoferR.,StoriniofEarth'smagnetosphericmagneticfieldmodelsinthecontextofcosmicrayphysics.ActaGeophysi-[2]IGRFmodel—http://www.ngdc,/IAGA/vmod/igrf.html[3]TsyganenkoN.A.MagnetosphericmagneticfieldmodelwithaPlanet.SpaceSci.1989,37(1)pp.5-20[4]TsyganenkoN.A.AmodelofthenearmagnetospherewithMathematicalStructure.J.Geophys.Res.2002,107p.A8.DOI:10.1029/2001JA000219[5]TsyganenkoN.A.,&SitnovM.I.Modellingthedynamicsoftheinnermagnetospheredur-ingstronggeomagneticstorms.J.Geophys.Res.2005,110p.A3.DOI:10.10[6]Spaceenvironment.ECSS-E-ST-10-04C,2008.[7]SmartD.F.,SheaM.A.,Flückigcomputations.SpaceS[8]KudelaK.,BucikR.,BobikP.Ontransmissivityofmagnetosphere.Adv.SpaceRes.2008,42pp.1300-1306[9]SmartD.F.,SheaM.A.,TylkaA.J.,BobergP.R.Ageomagneticcutoffrigiditytiontool:Accuracyverificationandapplication[10]NymmikR.A.,PanasyukM.I,PetrukhinV.V.,YushkovB.Yu.Methodandresultsoftheanalysisofdataonverticalrigiditiesofcosmicraycutoffinthegeomagneticfield,Proc.30thICRC(Merida,Mexico),V.1,P.701-704,2008.[11]NymmikR.A.,YushkovB.Yu.,PanasyukM.I,PetrukhinV.Voperativecalculatingthechargedparticle[12]NIMATechnicalReportTR8350.2,“Departmen1984,itsdefinition[13]NymmikR.A.Anapproachtodeterminationofrealcosmic