• 제목/요약/키워드: corotating interaction regions

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밀폐된 용기 안에서 동시에 회전하는 디스크의 진동과 안정성에 관한 연구 (Vibrations and Stability of Flexible Corotating Disks in an Enclosure)

  • 강남철
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.76-84
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    • 2009
  • The vibration and stability of thin, flexible corotating disks in an enclosed compressible fluid is investigated analytically and compared with the results of a single rotating disk. The discretized dynamical system of the corotating disks is derived in the compact form of a classical gyroscopic system similar with a single disk. For the undamped system, coupled structure-acoustic traveling waves destabilize through mode coalescence leading to flutter instability. However, it is found that the flutter regions of the corotating disks are wider than those of a single disk. A detailed investigation of the effects of dissipation arising from acoustic or disk damping is also performed. Finally, in the presence of both acoustic and disk dampings, the instability regions are found and compared with those of a single disk. Although this study does not allow a radial clearance between the disk and the enclosure, the computational frame work of the problem can be expanded to the system having the radial clearance in an enclosure.

STRUCTURE OF A MAGNETIC DECREASE OBSERVED IN A COROTATING INTERACTION REGION

  • LEE, ENSANG;PARKS, GEORGE K.
    • 천문학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.19-23
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    • 2016
  • Magnetic decreases are often observed in various regions of interplanetary space. Many studies are devoted to reveal the physical nature and generation mechanism of the magnetic decreases, but still we do not fully understand magnetic decreases. In this study, we investigate the structure of a magnetic decrease observed in a corotating interaction region using multi-spacecraft measurements. We use three spacecraft, ACE, Cluster, and Wind, which were widely separated in the x- and y-directions in the geocentric solar ecliptic (GSE) coordinates. The boundaries of the magnetic decrease are the same at the three locations and can be identified as tangential discontinuities. A notable feature is that the magnetic decrease has very large dimension, ≳ RE, along the boundary, which is much larger than the size, ~ 6 RE, along the normal direction. This suggests that the magnetic decrease has a shape of a long, thin rod or a wide slab.

코로나 홀을 이용한 CIR과 지자기 폭풍의 경험적 예보 연구 (Empirical Forecast of Corotating Interacting Regions and Geomagnetic Storms Based on Coronal Hole Information)

  • 이지혜;문용재;최윤희;유계화
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제26권3호
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    • pp.305-316
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    • 2009
  • 이 연구에서 우리는 코로나 홀(Coronal hole, CH)의 정보(위치, 면적)를 이용하여 CIR(Corotating Interaction Regions)과 지자기폭퐁(Geomagnetic Storm)에 대한 경험적인 예보를 수행하였다. 이것을 위해 1996년 1월 $\sim$ 2003년 11월까지의 미국 국립 천문대-Kitt Peak 관측소의 He I $1083{\AA}$ 영상으로부터 코로나 홀 자료를 얻고, Choi et al.(2009)로부터 확인된 CIR과 지자기폭풍 자료를 활용하였다. 지자기 폭풍을 일으키는 코로나 홀의 특성을 고려하여 코로나 홀의 중심이 $N40^{\circ}$$S40^{\circ}$ 사이, $E40^{\circ}$$W20^{\circ}$ 사이에 위치하고 태양 반구에 대한 면적 비율이 다음과 같은 세 가지 경우를 선택하였다: (1) case 1: 0.36% 이상, (2) case 2: 0.66% 이상, (3) case 3: $1996{\sim}2000$년 동안에는 0.36%, $2001{\sim}2003$년 동안에는 0.66% 이상. 우리는 각 경우에 대하여 예보의 성공 유무를 확인할 수 있는 예보 분할표(Contingency Table)를 만들고, 그들의 태양 주기 위상(Solar cycle phase)에 대한 의존성을 조사하였다 분할표로부터 우리는 PODy(the probability of detection yes), FAR(the false alarm ratio), Bias(the ratio of "yes" predictions to "yes" observations) 그리고 CSI(critical success index)와 같은 예보 평가 지수를 결정하였다. 이와 같은 예보에서 PODy와 CSI가 상대적으로 더 중요한 사실을 고려하여, 우리는 가장 좋은 후보가 case 3이라는 것을 발견하였다. 이 경우에 두 가지 예보에 대한 예보평가 지수는 아래와 같다: CH-CIR의 경우는 PODy=0.77, FAR=0.66, Bias=2.28, CSI=0.30이고, CH-storm의 경우는 PODy=0.81, FAR=0.84, Bias=5.00, CSI=0.16이다. 또한 태양 활동 극대기 이후 감쇄기간 동안의 지수들이 태양 극대기 이전의 값들 보다 훨씬 잘 예보되고 있음을 알 수 있다. 따라서 코로나 홀을 이용한 CIR의 예보는 충분한 가능성을 보여주고 있으나, 지자기 폭풍의 예보는 너무 많은 허위 예보로 인하여 다소 어려울 것으로 비상된다.

Different Responses of Solar Wind and Geomagnetism to Solar Activity during Quiet and Active Periods

  • Kim, Roksoon;Park, Jongyeob;Baek, Jihye;Kim, Bogyeung
    • 천문학회보
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    • 제42권1호
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2017
  • It is well known that there are good relations of coronal hole (CH) parameters such as the size, location, and magnetic field strength to the solar wind conditions and the geomagnetic storms. Especially in the minimum phase of solar cycle, CHs in mid- or low-latitude are one of major drivers for geomagnetic storms, since they form corotating interaction regions (CIRs). By adopting the method of Vrsnak et al. (2007), the Space Weather Research Center (SWRC) in Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) has done daily forecast of solar wind speed and Dst index from 2010. Through years of experience, we realize that the geomagnetic storms caused by CHs have different characteristics from those by CMEs. Thus, we statistically analyze the characteristics and causality of the geomagnetic storms by the CHs rather than the CMEs with dataset obtained during the solar activity was very low. For this, we examine the CH properties, solar wind parameters as well as geomagnetic storm indices. As the first result, we show the different trends of the solar wind parameters and geomagnetic indices depending on the degree of solar activity represented by CH (quiet) or sunspot number (SSN) in the active region (active) and then we evaluate our forecasts using CH information and suggest several ideas to improve forecasting capability.

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지자기폭풍 기간 동안의 태양풍 동압력 펄스에 관한 통계적 분석 (A STATISTICAL ANALYSIS OF SOLAR WIND DYNAMIC PRESSURE PULSES DURING GEOMAGNETIC STORMS)

  • 백지혜;이대영;김경찬;최정림;문용재;조경석;박영득
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권4호
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    • pp.419-430
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    • 2005
  • 이 연구에서는 지자기 폭풍의 주상 기간 동안 발생하는 태양풍 동압력 펄스에 대한 통계적 분석을 하였다. 이를 위해 먼저 1997년부터 2001년까지 5년간의 기간으로부터 지자기 폭풍 지수인 Dst 값이 -50nT 이하인 지자기 폭풍을 모두 111개 얻었다. 이러한 지자기 폭풍의 주상기간 동안에 발생한 태양풍 동압력 펄스를 정확히 조사하기 위해 태양풍 자료 뿐만 아니라 지구 저위도 여러 관측소에서 관측된 지자기 수평 성분 H값을 이용하였다. 즉 동압력 펄스가 자기권에 충돌하면 저위도 H 값이 전 지구적인 증가를 보여야 한다는 사실을 이용하였다. 이러한 과정을 통해 얻은 통계적 결과는 다음과 같다. 첫째, 자기 폭풍 중에 발생하는 H의 증가는 평균적으로 그 크기가 자기 폭풍의 강도와 비례하는 경향을 보인다. 이는 강한 자기폭풍일 수록 강한 태양풍 펄스를 동반한다는 것이다. 둘째로 자기폭풍 중에 발생하는 동압력 펄스의 발생 빈도 역시 자기 폭풍의 강도와 비례한다. 셋째, 동압력 펄스 발생 빈도가 0.4회/hr 이상인, 즉 2.5시간에 1회 이상의 동압력 펄스를 동반하는, 지자기 폭풍은 여기서 다루어진 전체 지자기 폭풍 중 약 $30\%$를 차지한다. 2.5시간은 서브스톰의 평균 지속 시간으로 볼 수 있으며, 따라서 자기 폭풍중에 서브스톰이 연속적으로 발생하는 것 만큼 자주 동압력 펄스가 나타나는 자기폭풍이 전체의 $30\%$라는 것이다. 한편 이러한 동압력 펄스의 기원을 이해하기 위해 먼저 지자기 폭풍 유도체에 대해 조사하였다. 그 결과 여기서 다루어진 지자기 폭풍의 약 $65\%$가 CME(Coronal Mass Ejection)에 의해 발생되었고 CIR(Corotating Interaction Regions)과 Type II bursts에 의해 발생한 것이 각각 6.3, $7.2\%$인 것으로 나타났다. 그런데 CME에 의해 발생된 지자기폭풍 중에서 $70\%$ 이상이 그 주상 기간이 CME와 충격파 사이의 공간인 sheath 영역 혹은 CME 앞부분에 해당되는 것으로 나타났다. 따라서 이들 지자기폭풍 주상기간에 빈번히 발생하는 동압력 펄스는 CME와 충격파 사이의 sheath 영역, 그리고 CME 앞부분 영역에서의 빈번한 태양풍 밀도 증가에 기인하는 것으로 보인다.