波粒相互作用是环电流损失的重要机制之一,但波粒相互作用导致的环电流离子沉降而损失迄今为止缺乏直接的观测证据.基于磁层及电离层卫星的协同观测,本文报道了发生在2015年9月7日,由电磁离子回旋波(EMIC波)导致环电流质子沉降的共轭观...波粒相互作用是环电流损失的重要机制之一,但波粒相互作用导致的环电流离子沉降而损失迄今为止缺乏直接的观测证据.基于磁层及电离层卫星的协同观测,本文报道了发生在2015年9月7日,由电磁离子回旋波(EMIC波)导致环电流质子沉降的共轭观测事件.在等离子体层的内边界,Van Allen Probe B卫星观测到,存在EMIC波的区域和不存在EMIC波的区域相比,离子通量的投掷角分布的各向异性变弱.我们将Van Allen Probe B卫星沿着磁力线投影到电离层高度,同时在该投影区域内DMSP 16卫星在亚极光区域观测到环电流质子沉降.而且,通过从理论上计算质子弹跳平均扩散系数,我们进一步证实观测的EMIC波确实能将环电流质子散射到损失锥中.本文的研究工作为EMIC波导致环电流质子沉降提供了直接的观测证据,揭示了环电流衰减的重要物理机制:EMIC波将环电流质子散射到损失锥中,从而沉降到低高度大气层中而损失.展开更多
SAR弧的磁层源区对应环电流与等离子体层顶重叠区域,而等离子体层顶常常观测到密度不规则结构.之前还没有暴时等离子体层顶密度不规则结构对SAR弧调制的观测报道.本文报道了地基成像和磁层、电离层卫星对2013年10月9日磁暴恢复相期间发...SAR弧的磁层源区对应环电流与等离子体层顶重叠区域,而等离子体层顶常常观测到密度不规则结构.之前还没有暴时等离子体层顶密度不规则结构对SAR弧调制的观测报道.本文报道了地基成像和磁层、电离层卫星对2013年10月9日磁暴恢复相期间发生的SAR弧的联合观测事件.在SAR弧的磁层源区,Van Allen Probe B卫星观测到了密度不规则结构,其中存在EMIC波、环电流离子分布和非线性电场结构.联合观测表明:该区域中的环电流离子分布通过库伦碰撞产生的热流通量足以驱动SAR弧,热流通量受到密度不规则结构的调制,形成空间上的小尺度分布,环电流离子中几keV的质子和几十keV的氧离子对这个过程起主导作用;此外,位于等离子体层顶密度不规则结构的低密度区的非线性结构电场引起的低能电子沉降可能是造成这次SAR弧非常明亮的原因.展开更多
文摘波粒相互作用是环电流损失的重要机制之一,但波粒相互作用导致的环电流离子沉降而损失迄今为止缺乏直接的观测证据.基于磁层及电离层卫星的协同观测,本文报道了发生在2015年9月7日,由电磁离子回旋波(EMIC波)导致环电流质子沉降的共轭观测事件.在等离子体层的内边界,Van Allen Probe B卫星观测到,存在EMIC波的区域和不存在EMIC波的区域相比,离子通量的投掷角分布的各向异性变弱.我们将Van Allen Probe B卫星沿着磁力线投影到电离层高度,同时在该投影区域内DMSP 16卫星在亚极光区域观测到环电流质子沉降.而且,通过从理论上计算质子弹跳平均扩散系数,我们进一步证实观测的EMIC波确实能将环电流质子散射到损失锥中.本文的研究工作为EMIC波导致环电流质子沉降提供了直接的观测证据,揭示了环电流衰减的重要物理机制:EMIC波将环电流质子散射到损失锥中,从而沉降到低高度大气层中而损失.
文摘SAR弧的磁层源区对应环电流与等离子体层顶重叠区域,而等离子体层顶常常观测到密度不规则结构.之前还没有暴时等离子体层顶密度不规则结构对SAR弧调制的观测报道.本文报道了地基成像和磁层、电离层卫星对2013年10月9日磁暴恢复相期间发生的SAR弧的联合观测事件.在SAR弧的磁层源区,Van Allen Probe B卫星观测到了密度不规则结构,其中存在EMIC波、环电流离子分布和非线性电场结构.联合观测表明:该区域中的环电流离子分布通过库伦碰撞产生的热流通量足以驱动SAR弧,热流通量受到密度不规则结构的调制,形成空间上的小尺度分布,环电流离子中几keV的质子和几十keV的氧离子对这个过程起主导作用;此外,位于等离子体层顶密度不规则结构的低密度区的非线性结构电场引起的低能电子沉降可能是造成这次SAR弧非常明亮的原因.
