磁擾期間電漿層典型結構的動力學形成機制研究

《磁擾期間電漿層典型結構的動力學形成機制研究》是依託南京航空航天大學，由黃朝艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：磁擾期間電漿層典型結構的動力學形成機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：黃朝艷
• 依託單位：南京航空航天大學

項目摘要

磁擾期間電漿層整體結構及動力學變化是當前內磁層物理研究的前沿課題之一。本項目擬採用Weimer電場和T96磁場模型，基於粒子動力學方法，通過試驗粒子開展電漿層典型結構的三維動力學模擬，研究磁擾期間電漿層的動力學回響及其演變過程，探索粒子逃逸的新位置，並將計算結果與IMAGE/EUV 成像圖像進行比較，旨在揭示磁擾期間電漿層典型擾動結構的動力學形成機制，研究磁擾期間內磁層電漿層的快速剝蝕過程，以期能獲得電漿層頂結構和類型的理論解釋，為磁層整體系統的動力學研究奠定理論基礎，並為即將開展的嫦娥三號月基和夸父計畫地球電漿層EUV成像探測的數據分析研究提供理論支持。

結題摘要

地球電漿層典型結構的形成機制尚不明確。本項目基於衛星觀測資料分析和試驗粒子數值模擬，研究了磁擾期間電漿層的典型結構及其形成機制。通過IMAGE-EUV觀測數據，研究對比了極端地磁擾動下電漿層的演變過程，發現了指狀結構，分析了指狀結構出現及演變的規律。採用Weimer電場+T04磁場，基於單粒子軌道法，模擬了肩狀結構、羽狀結構和通道狀結構的動力學演變過程，並探討了其形成機制。採用Weimer電場+T04磁場，模擬了極端地磁擾動下電漿層的動力學演變過程，發現了一種特殊的演變過程，特別是在演變後期，電漿層呈現出扇形、蝶翼狀結構，進一步探索了伴隨該典型結構演變的地球物理參數和可能的誘發機制。本項研究有助於對內磁層動力學的再認識和理解。