Předmět Fyzika ionosféry a magnetosféry (NGEO006)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NGEO006 - Fyzika ionosféry a magnetosféry, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Po nezbytném úvodu věnovaném základům fyziky plazmatu, pohybu částic, vln a magnohydrodynamiky, se postupně vydáme kosmickým plazmatem směrem od Slunce a dostaneme se slunečním větrem a magnetosférou až do ionosféry, s mnoha příklady měření na umělých družicích Země a sondách k jiným planetám.

Sylabus

Plazma v kosmickém prostoru, škály hustot a energií. Pohyby nabitých částic v magnetických a elektrických polích, gyrační střed, drifty, magnetická zrcadla, adiabatické invarianty. Distribuční funkce plazmatu, Debyeova vzdálenost, plazmatický parametr, plazmové oscilace. Magnetohydrodynamika a důsledky pro kosmické plazma, tlak magnetického pole. Vlny v plazmatu, disperzní relace, charakteristické frekvence, vlnové módy. Teorie studeného plazmatu, rezonance. Vlny v magnetizovaném plazmatu, polarizace, rezonanční kužel. Alfvénovy vlny, hvizdový mód a módy volného prostoru. Hydromagnetické přiblížení, magnetozvukové vlny. Kinetický přístup. Experimentální metody kosmické fyzyiky, pozemní pozorování, výzkum pomocí balistických raket a umělých družic. Měření elektrických a magnetických polí, magnetometry a antény. Měření plazmatu a energetických částic, elektrostatické analyzátory. Příklady analýzy dat umělých družic. Slunce a sluneční vítr, korona. Radiové emise. Emise typu II a III. Model korony. Sluneční vítr, jeho parametry, prostorová struktura a variace. Magnetické pole ve slunečním větru, heliosféra. Interakce slunečního větru se zemskou magnetosférou. Rázová vlna, její struktura a parametry, přechodová oblast. Magnetopauza, její poloha a proudový systém, cusp. Chvost magnetosféry, neutrální vrstva a plazmová vrstva, laloky, Plazmosféra, poloha a variace plazmopauzy. Radiační (Van Allenovy) pásy. Kruhový proud. Ionosféra, zdroje ionizace a modely, vrstvy a vodivost. Polární záře, diskrétní a difúzní. Oblasti výskytu a dynamika. Měření variací geomagnetického pole. Geomagnetické indexy a jejich vztah k dynamice magnetosféry. Geomagnetické bouře a subbouře. Magnetosféry planet sluneční soustavy. Porovnání s magnetosférou Země. Planety bez magnetického pole.

Literatura

Krall-Trivelpiece: Principles of Plasma Physics Chen: Základy fyziky plazmatu Stix: Waves in plasmas Akasofu-Kamide: The Solar Wind and the Earth Gombosi: Physics of the Space Environment Kallenrode: Space Physics Kievelson-Russell: Introduction to Space Physics

Garant

prof. RNDr. Ondřej Santolík, Dr.