暴時SED對高緯電離層特徵參量變化影響的觀測研究

《暴時SED對高緯電離層特徵參量變化影響的觀測研究》是依託武漢大學，由袁志剛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：暴時SED對高緯電離層特徵參量變化影響的觀測研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：袁志剛
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

中低緯電離層－高緯電離層－磁層系統中的物質及能量耦合是當今空間物理中極為重要的研究課題。源於中低緯電離層的高密度電漿被亞極光極化電場運輸到高緯電離層後，將對高緯電離層動力學產生重要調節作用，從而影響高緯電離層－磁層間的物質及能量耦合。本項目以暴時增強電子濃度對高緯電離層特徵參量變化的觀測為主要的研究內容。具體研究暴時增強電子濃度隨高緯對流而流入極區不同區域的電離層時，對不同區域電離層特徵參量調節特徵的研究。以及對暴時電離層氧離子的上行機制過程的影響。從而揭示暴時中低緯電離層－高緯電離層－磁層系統直接物質耦合的過程及機制，該研究為暴時高緯空間天氣預報提供重要的理論依據。同時，也能夠深入地理解暴時增強電子濃度對電離層氧離子的上行過程的影響。這對揭示暴時磁層環電流中氧離子的增加的機制具有重要的意義。

結題摘要

本研究項目以暴時電子濃度增強（SED）區的內磁層-電離層耦合以及對極區電離層的影響為主要的研究內容。通過分析衛星與地面上聯合觀測的數據，獲得SED區電離層不同高度的電子濃度剖面特徵；驗證了暴時環電流離子與等離子層Plume的波粒相互作用的理論，首次給出了亞極光區分離質子極光產生的直接證據，研究成果被歐洲空間局（ESA）選為Cluster衛星的突出科學研究成果 (Top Story)並以研究亮點（Highlight）加以評述和報導；獲得了電漿層Plume中EMIC波動及ELF Hiss波動的強度與電漿密度梯度的關係以及SED Plume區的高能沉降粒子的特性及其電離層效應；獲得了電漿層Plume中EMIC波動對輻射帶高能電子沉降的證據；獲得了電漿層Plume區冷電子加熱的實地證據；獲得了磁靜日極區F2層峰值標高的統計特性曲線，以及隨地磁活動的依賴關係。研究結果對揭示SED區的內磁層－電離層物質耦合及極區氧離子上行的機制具有重要的意義。