磁层顶位置和形状的动态特征描绘是地球物理和空间物理研究的难点之一. 文章基于太阳风-磁层-电离层耦合的全球磁流体力学（MHD）数值模拟, 运用电流密度极大法确定磁层顶位形, 并具体研究两种典型太阳风动压（Dp）和几种不同行星际磁场的z分量（Bz）条件下, 地球赤道面上方磁层顶动态特征. 模拟结果显示, 磁层顶日下点高度r0主要由Dp控制. 随着Dp增加, 磁层顶被压缩, r0显著减小. 相同Dp条件下, 在Bz由南向（Bz〈0）逐渐减小, 并转为北向（Bz〉0）逐渐增大的过程中, r0缓慢增大. 不同条件下, 磁层顶张角φ变化较小, 反映了赤道面磁层顶结构的相似性. 与Shue98低纬磁层顶经验模型比较, MHD模拟能再现磁层顶日下点位置r0对Dp的响应, 而r0随Bz变化的饱和性仅出现在低速太阳风条件下. MHD模拟和经验模型的磁层顶张角φ差别小于2.5°, 但模拟显示φ随Bz的变化趋势并非简单线性关系.
赤道面磁层顶 位置结构特征 磁流体力学模拟