| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-25页 |
| 1.1 等离子体研究的重要意义 | 第10页 |
| 1.2 等离子体研究中的时空尺度问题 | 第10-11页 |
| 1.3 等离子体离子动力学实验与观测研究 | 第11-14页 |
| 1.3.1 Cluster卫星计划 | 第11-12页 |
| 1.3.2 MRX装置 | 第12-14页 |
| 1.4 等离子体电子动力学实验与观测研究 | 第14-16页 |
| 1.4.1 MMS卫星计划 | 第14-15页 |
| 1.4.2 空间等离子体环境模拟研究系统 | 第15-16页 |
| 1.5 等离子体理论模型与数值模拟 | 第16-23页 |
| 1.5.1 双流体模型Hall-MHD E-MHD | 第16-19页 |
| 1.5.2 PIC模拟方法 | 第19-21页 |
| 1.5.3 Hybrid数值模拟方法 | 第21-22页 |
| 1.5.4 EPIC数值模拟方法 | 第22-23页 |
| 1.6 论文主要研究内容 | 第23-25页 |
| 第2章 EPIC数值模拟模型与程序开发 | 第25-42页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 EPIC模型 | 第25-28页 |
| 2.2.1 EPIC模型方程的选择 | 第25-26页 |
| 2.2.2 EPIC模型方程归一化 | 第26-27页 |
| 2.2.3 EPIC模型方程化简 | 第27-28页 |
| 2.3 EPIC程序基本流程 | 第28-29页 |
| 2.4 坐标系和网格的建立 | 第29-30页 |
| 2.5 权重的处理 | 第30-31页 |
| 2.6 粒子推进 | 第31-33页 |
| 2.7 场的更新 | 第33-39页 |
| 2.7.1 预测修正格式 | 第33-34页 |
| 2.7.2 场方程离散 | 第34-38页 |
| 2.7.3 电磁场的插值 | 第38-39页 |
| 2.8 稳定条件与边界处理 | 第39-40页 |
| 2.9 本章小结 | 第40-42页 |
| 第3章 EPIC在磁重联研究中的应用 | 第42-60页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 磁重联概述 | 第42-50页 |
| 3.2.1 磁重联物理图像及模型 | 第42-46页 |
| 3.2.2 地球磁层中的磁重联 | 第46-48页 |
| 3.2.3 Hall四极场结构 | 第48-50页 |
| 3.3 使用EPIC程序研究磁尾磁重联 | 第50-51页 |
| 3.3.1 初始条件 | 第50-51页 |
| 3.3.2 边界条件 | 第51页 |
| 3.4 模拟结果分析 | 第51-59页 |
| 3.4.1 磁重联发生的验证 | 第51-55页 |
| 3.4.2 驱动流大小对Hall四极场的影响 | 第55-57页 |
| 3.4.3 驱动流宽度对重联率的影响 | 第57-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第4章 EPIC理论的进一步发展 | 第60-63页 |
| 4.1 电场更新方程的修改 | 第60页 |
| 4.2 离子流动的修正 | 第60-61页 |
| 4.3 电子边界的修改 | 第61-62页 |
| 4.4 电子加速行为的研究 | 第62-63页 |
| 结论 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-69页 |
| 致谢 | 第69页 |