课程大纲

课程大纲

日球层物理学

课程编码:180201070401P3014H 英文名称:Heliospheric Physics 课时:40 学分:2.00 课程属性:专业课 主讲教师:王玲华等

教学目的要求
本课程系统讲述日球层物理学的主要观测结果、物理概念、物理过程、基本理论和研究方法,主要内容包括日球层结构、行星际、高能粒子、空间天气等。
所需基础:理科类高数和物理学
课程要求:出席听课、完成课堂讨论和期末考试

预修课程
电磁学和等离子体物理

大纲内容
第一章 前言
第1节 日球层物理学的发展历史 1学时 侯义军
第2节 日球层物理学的基本内容 1.5学时 侯义军
第3节 日球层的结构 0.5学时 侯义军
第二章 太阳风
第1节 日球层的核心-太阳(基本性质与内部结构) 1学时 侯义军
第2节 太阳的多层大气与各类磁活动 2学时 侯义军
第3节 太阳风的理论预言与观测证实(思政内容重点融合处) 1学时 侯义军
第4节 太阳风的观测特征1-1AU处的特性 1学时 侯义军
第5节 太阳风的观测特征2-时空变化特征 1学时 侯义军
第6节 太阳风的观测特征3-慢速太阳风的成分与起源 1学时 侯义军
第7节 太阳风的观测特征4-太阳风湍动与微观动理学过程 1学时 侯义军
第8节 太阳风的相关理论与模型 1学时 侯义军
第三章 行星际日冕物质抛射
第1节 日冕物质抛射现象及太阳经典爆发模型 2学时 侯义军
第2节 行星际日冕物质抛射的观测特征1-等离子体和磁场特征 1学时 侯义军
第3节 行星际日冕物质抛射的观测特征2-磁通量绳/磁云 1学时 侯义军
第4节 行星际日冕物质抛射的观测特征3-偏转、碰撞等演化过程 1学时 侯义军
第5节 行星际日冕物质抛射的相关理论与模型 1学时 侯义军
第四章 行星际激波
第1节 激波的不同类型与特征 3学时 王玲华
第2节 行星际日冕物质抛射激波 1学时 王玲华
第3节 太阳风相互作用区和共转激波 2学时 王玲华
第五章 太阳和日球层高能带电粒子
第1节 带电粒子的加速机制 2学时 王玲华
第2节 带电粒子的输运 2学时 王玲华
第3节 太阳高能粒子 2学时 王玲华
第4节 太阳风超热粒子 1学时 王玲华
第5节 异常宇宙线和银河宇宙线 1学时 王玲华
第六章 太阳风与行星的相互作用
第1节 太阳风与地球的相互作用 1.5学时 侯义军
第2节 空间天气 1.5学时 侯义军
第3节 太阳风和其它行星的相互作用 1学时 侯义军
第七章 太阳风与银河星际风的相互作用
第1节 观测特征 1学时 侯义军
第2节 理论 1学时 侯义军
第八章 期末考试
第1节 期末考试 2学时 侯义军

教材信息
1、 《日地空间物理学》(第二版)上册 涂传诒等编著 2020年11月 科学出版社

参考书
1、 Solar Physics and Solar Wind N. E. Raouafi et al. 2021 Wiley

课程教师信息
王玲华,北京大学博雅特聘教授,主要致力于日球层高能粒子物理的科学研究和仪器研制工作。2009年获得美国加州大学伯克利分校物理系理学博士。曾获得中国青年女科学家奖、亚太等离子体物理杰出青年科学家奖,获得国家自然科学基金杰出青年项目资助,并承担国家重大科研仪器研制项目。现担任国际期刊JGR-space physics的副主编、亚洲与大洋洲地球科学学会(AOGS)的日地科学分会主席、瑞士国际空间科学研究所(ISSI)学术委员会委员、以及Solar Orbiter飞船上EPD仪器和BepiColombo MMO飞船上MPPE仪器的Co-Investigator。

侯义军,中国科学院国家天文台项目研究员,主要围绕太阳黑子、太阳爆发活动与恒星爆发活动开展研究。2014年本科毕业于中国科学技术大学少年班学院,2018年于中国科学院大学获博士学位,曾先后获得中科院院长优秀奖以及中科院优秀博士学位论文奖等荣誉,并入选国家天文台“星云人才计划”A类和中国科学院“青年创新促进会”。已主持和参与十余项国家、省部级科研项目。现担任中国空间科学学会空间天文学专业委员会青年委员、“太阳活动与空间天气前沿讲座”组委会成员和国家天文台青促会小组副组长。