日球层物理
课程编码：180083070802P3003H
英文名称：Heliophysics
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业课
主讲教师：何宏青等
教学目的要求
本课程是面向空间物理学、行星物理学、空间天气学、太阳物理学等专业的研究生开设的专业课。本课程讲授内容为日球层物理相关概念、理论、观测、建模等知识和方法。让学生通过本课程的系统学习，深入理解日球层物理的基本概念、观测现象、基本理论等基础知识，掌握观测数据分析、理论推导、数值模拟等研究方法，了解日球层物理的学科前沿、发展动态、研究历史、重要科学家和重要科学问题，培养独立开展日球层物理研究工作的能力，为我国深空探测事业培养青年后备人才。
预修课程
电动力学/电磁学
大纲内容
第一章 太阳大气
第1节 太阳概览 1.5学时 何宏青
第2节 太阳内部结构 1.5学时 何宏青
第3节 太阳磁场与日冕 1.5学时 熊明
第4节 太阳活动周期 1.5学时 熊明
第5节 太阳爆发活动 1.5学时 熊明
第二章 太阳风 7.5学时 熊明
第1节 太阳风的预测与发现
第2节 太阳风起源、加速与加热
第3节 行星际磁场
第4节 日球电流片
第5节 共转相互作用区
第三章 太阳耀斑与日冕物质抛射 6学时 熊明
第1节 太阳耀斑观测特征
第2节 太阳耀斑模型与数值计算
第3节 日冕物质抛射观测特征
第4节 日冕物质抛射模型与数值计算
第四章 太阳风湍流 6学时 何宏青
第1节 流体力学湍流简介
第2节 太阳风湍流功率谱
第3节 太阳风湍流特征尺度
第4节 太阳风湍流各向异性
第五章 太阳高能粒子 7.5学时 何宏青
第1节 太阳高能粒子事件：观测与效应
第2节 高能带电粒子扩散
第3节 太阳高能粒子传播
第4节 行星际激波：观测与理论
第5节 太阳高能粒子加速
第六章 银河宇宙线与其它高能粒子 6学时 何宏青
第1节 银河宇宙线：发现与变化性
第2节 银河宇宙线调制建模
第3节 异常宇宙线
第4节 木星电子
第七章 太阳风与地球的相互作用 2学时 何宏青
第1节 地球外磁层结构：弓激波与磁鞘
第2节 地磁暴与磁层亚暴
第八章 太阳风与其它行星及天体的相互作用 4学时 何宏青
第1节 太阳风与火星的相互作用
第2节 太阳风与金星的相互作用
第3节 太阳风与泰坦（土卫六）的相互作用
第4节 太阳风与月球、彗星的相互作用
第九章 日球层边际 7.5学时 何宏青
第1节 太阳风与星际风的相互作用
第2节 日球层终止激波
第3节 日球层顶与日球层鞘
第4节 高能中性原子
第5节 星际介质与星际风湍流
第十章 日球层探测与探索：过去、现在与未来
第1节 国际、国内空间探测 1.5学时 熊明
第2节 国际、国内地基探测 1.5学时 熊明
第3节 日球层物理学史：风中的传奇 1.5学时 何宏青
第4节 日球层物理人物谱：“群英会”与“封神榜” 1.5学时 何宏青
教材信息
1、
日地空间物理学（上册?日球层物理）（第二版）
涂传诒
44136
北京：科学出版社
参考书
1、
Heliophysics I
Carolus J. Schrijver
2009年8月
Cambridge University Press
2、
Heliophysics II
Carolus J. Schrijver
2010年5月
Cambridge University Press
3、
Heliophysics III
Carolus J. Schrijver
2010年9月
Cambridge University Press
4、
Heliophysics IV
Carolus J. Schrijver
2016年3月
Cambridge University Press
5、
Space Physics: An Introduction to Plasmas and Particles in the Heliosphere and Magnetospheres
May-Britt Kallenrode
2004年3月
Springer
6、
Transport Processes in Space Physics and Astrophysics
Gary P. Zank
2014年1月
Springer
课程教师信息
何宏青，中国科学院地质与地球物理研究所研究员，博士生导师。熊明，中国科学院国家空间科学中心研究员，博士生导师。