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EP: Extraterrestrische Physik

EP 11: Magnetosphäre 2

EP 11.1: Vortrag

Mittwoch, 19. März 1997, 15:00–15:15, 302

Ein Modenfilter für Plasmawellen in der Hall–MHD–Näherung — •C. Vocks, U. Motschmann, K.H. Glaßmeier und S. Buchert — Institut für Geophysik und Meteorologie, TU Braunschweig, Mendelssohnstraße 3, 38106 Braunschweig

Bei Satellitenmessungen von Magnetfeldern, Geschwindigkeiten und Dichten eines Plasmas oder einzelner Plasmakomponenten ist es von Interesse, die Beiträge verschiedener Wellenmoden zu den Messungen zu bestimmen. Bekannte Modenfilter für magnetohydrodynamische (MHD) Wellen beruhen auf einer Zerlegung der Kreuzspektraldichtematrix in einem Zustandsraum, der von den Eigenvektoren der Lösungen der MHD–Gleichungen aufgespannt wird. Diese Eigenvektoren charakterisieren die verschiedenen Wellenmoden, die Eigenwerte entsprechen deren Phasengeschwindigkeiten (bei fester Ausbreitungsrichtung der Welle). Die Zusammensetzung eines gemessenen Zustandsvektors aus den Eigenvektoren liefert die Beiträge der verschiedenen Moden zu der Messung. Die Struktur des Eigenwertproblems und damit das vom Modenfilter gelieferte Ergebnis hängen somit vom gewählten Plasmamodell ab. Gegenüber der MHD schließt die Hall–MHD auch Frequenzen in der Größenordnung der Protonengyrationsfrequenz ein. Da in diesem Modell die Phasengeschwindigkeiten von Frequenz bzw. Wellenzahl abhängig sind, gehen diese Größen nicht mehr in linearer Weise in das Eigenwertproblem ein. Die Möglichkeit einer generellen Erweiterung des Modenfilters auf höhere Frequenzen wird diskutiert.