《地球磁尾偶極化鋒面附近的波粒相互作用的研究》是依託西安電子科技大學，由李慧敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：地球磁尾偶極化鋒面附近的波粒相互作用的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李慧敏
- 依託單位：西安電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
偶極化鋒面是位於地球磁尾高速流的一種特殊的磁場結構，其對磁尾的物質和能量的傳輸有重要的作用。偶極化鋒面附近的波動可以導致高能粒子的加速、損失和磁尾能量的傳輸。探究偶極化鋒面附近的波粒相互作用，既有助於理解高能粒子的產生機制，又有助於理解磁尾的能量傳輸和耗散過程。本項目擬利用Cluster衛星和THEMIS衛星的觀測數據，結合最小變數分析法，時序分析法和k濾波方法等波動分析方法，進行偶極化鋒面附近波動和粒子之間相互作用的研究，探究偶極化鋒面和電漿流減速之間的關係，揭示偶極化鋒面附近高能粒子的產生機制，闡明偶極化鋒面附近的能量傳輸和耗散機制。具體研究內容包括：偶極化鋒面前的波動與粒子之間的相互作用；偶極化鋒面後的波動和離子之間的作用，以及離子加熱和加速的過程；在偶極化鋒面地向傳播的過程中偶極化鋒面附近波動的演化過程。研究結果有助於揭示偶極化鋒面在磁尾能量傳輸和耗散過程中的作用。
結題摘要
基於衛星的觀測數據和數值模擬技術，研究了偏離赤道的偶極化鋒面處的波動，在同一個偶極化鋒面的不同區域我們發現了三種不同頻率的電漿波動，分別為離子迴旋波，低混雜漂移波和靜電孤立波，這說明偶極化鋒面可能存在精細的結構。另一方面，我們離子迴旋波是由電流驅動的kink-like不穩定性激發的，靜電孤立波可以認為是多維的電磁電子洞。研究了偶極化鋒面前的鏡像波模，在鏡像波模的凹陷區發現了低混雜漂移波，這種波動可以加熱電子。另外，在本項目的支持下，研究了低電離層的加熱。討論了考慮電子吸附效應的低電離層加熱；建立了低電離層二維加熱模型，研究了加熱後電子溫度和電子密度擾動的二維分布特性及電子溫度和電子密度的二維飽和時間效應，從而得到電子溫度和電子密度的擾動峰值，電子溫度和電子密度的飽和時間的變化特性。
