《亞暴注入對電子輻射帶動態演化作用的模擬研究》是依託中國科學技術大學，由蘇振鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：亞暴注入對電子輻射帶動態演化作用的模擬研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蘇振鵬
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
電子輻射帶是由捕獲在地球磁場中的～0.1MeV 到10MeV 的高能電子組成的，它可以分為相對穩定的內輻射帶和劇烈動態演化的外輻射帶。觀測結果顯示，地磁活動期間，外輻射帶電子通量能夠在幾分鐘到幾天時間尺度內變化一到三個數量級。這些高能電子引起的表面充電和深層充電效應嚴重威脅在軌衛星的正常運行。因此，理解和預報電子輻射帶動力學過程具有重要的科學和實用價值。在以往研究工作的基礎上,本項目將建立一個全面包含亞暴注入、徑向擴散、局地波粒相互作用和絕熱輸運的輻射帶動力學模型。結合觀測數據和數值模擬深入分析亞暴注入過程對電子輻射帶演化的作用，力圖確定單個或者連續多個亞暴注入過程對輻射帶～MeV電子通量增強事件的直接貢獻，以及亞暴注入與其他物理機制耦合過程的最終效應。
結題摘要
本項目研究磁層亞暴活動及多種電漿波動對輻射帶電子演化的貢獻。主要的研究成果如下：（1）即使在非磁暴期，亞暴活動依然能夠激發強烈的合聲波進而有效加速輻射帶相對論電子；（2）亞暴注入激發合聲波的過程不是局限於磁層子夜經晨側至正午的空間區域，而是能夠擴展至磁層昏側區域；（3）對於相對論電子通量的增強，亞暴注入的直接貢獻較小（20%），而合聲波的局地加速占主導作用（80%）；（4）在不存在亞暴活動和合聲波的條件下，太陽風動壓擾動能夠激發強烈的超低頻波，進而對輻射帶相對論電子進行有效加速；（5）電漿層內部的嘶聲波起源於等離子層外合身波，而不是完全由局地的不穩定性激發；（6）電漿層外嘶聲波由電漿層內的嘶聲波泄露形成的，兩種嘶聲波對輻射帶電子具有相當的損失作用。這些研究成果對於理解輻射帶複雜動力學過程以及未來的空間天氣預報具有重要意義。
