EMIC波导致环电流质子沉降的多卫星联合观测研究
亚极光区分离质子极光弧是由于环电流质子沉降所形成，而内磁层中波粒相互作用是导致环电流质子沉降到电离层的重要物理机制，因此研究亚极光区分离质子极光弧的形成机制是研究电离层-磁层耦合的重要课题。为此，本论文基于多卫星协同观测研究电磁离子回旋(EMIC)波导致环电流离子沉降的物理机制。 本论文研究了EMIC波导致环电流离子沉降的典型观测事件，通过利用电离层卫星和磁层卫星对电离层和内磁层进行实地协同观测，从而揭示内磁层粒子损失到电离层的物理过程。辐射带探针(RBSP)在内磁层观测到了EMIC波，并且波动期间环电流质子的分布变得更加各向同性。而在电离层高度，DMSP16卫星和NOAA18卫星在亚极光区域观测到了高能质子沉降，同时DMSP16卫星的SSUSI仪器观测到下午侧亚极光区分离质子极光弧，沉降的高能质子刚好能够投影到分离质子极光弧中。并且，通过准线性理论计算的投掷角扩散系数表明：观测的EMIC波对于环电流质子具有很强的散射作用。由此可知，EMIC波能够通过波粒相互作用将环电流质子散射进入损失锥中。被散射到损失锥中的环电流离子能够沿着磁力线沉降到电离层，从而形成亚极光区分离质子极光弧。 本论文的研究工作为EMIC波散射环电流质子沉降到电离层中引起亚极光区分离质子极光弧提供了直接的观测证据，揭示了环电流离子损失的物理机制，这对研究分离质子极光弧的形成机制以及粒子在电离层-磁层耦合系统中的能量运输具有重要的意义。
分离质子极光弧;电磁离子回旋波;环电流;质子沉降;波粒相互作用
武汉大学
硕士
空间物理学
袁志刚
2020
中文
P353
2021-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）