三维太阳风数值模拟中的网格技术研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

40874077

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

沈芳

完成单位：

中国科学院空间科学与应用研究中心

中文关键词：

三维太阳风; 数值模拟; 网格技术; 异步并行时间推进法;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2009-01-01

结束日期：

2011-12-31

中文摘要：

为了真实反映CME传播的三维性质，三维太阳风的数值研究成为空间天气事件研究必须解决的难题之一日益受到人们的重视，而网格技术研究在三维太阳风传播的数值模拟中占有很重要的地位，网格水平的高低将直接影响到数值模拟的结果。然而目前国内外关于太阳风的数值模拟报道中，对于该方向的研究并没有引起足够的重视。本研究考虑了三维太阳风MHD数值模拟中空间区域及算法的特殊性，针对目前常用的直角坐标系及球坐标系下几种常用的网格形式中存在的缺陷，构建组合叠加型、逼近三维太阳风数值模拟特点的、可高效率并行的网格系统。在此网格基础上，以时变、自洽的源表面结构为初边值输入，考虑太阳自转运动，结合异步并行时间推进法，即在日冕区和行星际空间使用不同的时间步长，并行向前推进，大大节省了时间，从而建立快捷的三维太阳风MHD数值模型,给出地球轨道附近时变的太阳风等离子体基本参数，为日球动力学过程研究和空间天气条件变化提供基础