带电粒子在近地球区运动的计算方法

基于磁层粒子动力学理论,根据单粒子方法和偶极磁场模型,在近地球区(L＜10),详细讨论了带电粒子的运动特征以及适合不同能量的带电粒子的计算方法,定量分析了磁层中的电场和磁场对各种能量的带电粒子漂移运动的影响.结果表明,对于能量低于105eV的电子和102eV的质子,宜采用引导中心近似方法;对于能量介于105～108eV之间的电子和102～108eV之间的质子,可在部分区域内采用引导中心近似方法,若运动区在10Re内,则只能采用变步长的轨道法;而对于引导中心方法,粒子能量高于105eV时可以忽略电场漂移的影响,粒子能量低于103eV时不必考虑磁场漂移的影响,从而简化了引导中心方程组,提高了数值计算效率.