日地系統(tǒng)中的絕大多數(shù)空間都充滿著等離子體。等離子體波是空間等離子體中固有的特征現(xiàn)象,其在日地系統(tǒng)的能量和物質(zhì)交換過程中起著重要作用:一方面,等離子體波自身就是能量攜帶者,隨著其傳播到各個(gè)區(qū)域,能量便可實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域傳輸;另一方面,等離子體波既可以吸收粒子能量實(shí)現(xiàn)自身的增長(zhǎng),也可以將能量傳遞給地球磁層中的粒子,導(dǎo)致地球輻射帶粒子通量增加,并可能對(duì)人造衛(wèi)星造成損害,還可以將磁層中的粒子沉降到大氣層,形成極光。地球磁層中充滿著各種各樣的等離子體波,其中電磁離子回旋波、快速磁聲波、哨聲波(包括嘶聲波、合聲波及帶狀哨聲波等)是常見且重要的幾種。這些等離子體波在空間中的分布是怎么樣的?這些波動(dòng)是怎么激發(fā)出來的?在激發(fā)過程中又有哪些因素起著主導(dǎo)作用?激發(fā)之后對(duì)粒子會(huì)產(chǎn)生什么影響?隨著載有更先進(jìn)儀器設(shè)備的衛(wèi)星上天,是否發(fā)現(xiàn)已知波動(dòng)的新特征?是否發(fā)現(xiàn)理論上預(yù)知但還未被觀測(cè)證實(shí)的波動(dòng)?甚至發(fā)現(xiàn)未知的波動(dòng)?這些新發(fā)現(xiàn)的波動(dòng)是可以用已知理論解釋,還是需要新的理論機(jī)制?這些都是空間和實(shí)驗(yàn)等離子體科學(xué)家們需要回答的問題�；赩an Allen Probes和Magnetospheric Multiscale衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)...

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２等離子體層動(dòng)態(tài)演化示意圖（Ｇｏｌｄｓｔｅｉｎ?２００６）??

的密度要低很多。在地磁寧靜期間，等離子體層的基本輪廓（也就是等離子層頂??的位置）由共轉(zhuǎn)電場(chǎng)和對(duì)流電場(chǎng)主導(dǎo)產(chǎn)生，而且因?yàn)榇藭r(shí)的對(duì)流電場(chǎng)較弱，所以??等離子體層的位形基本是各向均勻的（如圖１．２ａ所示）。當(dāng)?shù)卮呕顒?dòng)較為活躍時(shí)，??磁層對(duì)流電場(chǎng)增強(qiáng)，等離子體層外圍粒子被剝蝕，并在對(duì)流....

圖１．３環(huán)電流在磁暴期間的演化

需要對(duì)Ｄｓｔ指數(shù)進(jìn)行一定的修正（Ｅｂｉｈａｒａ?ａｎｄ?Ｅｊｉｒｉ?２００２）。??環(huán)電流的產(chǎn)生源于磁層對(duì)流過程，因而環(huán)電流與地磁環(huán)境變化息息相關(guān)，尤??其是地磁暴。圖１．３展示的是環(huán)電流在一次磁暴期間（１９９７年４月１０日－１６日）??的演化過程。其中，第一行展示的是修正后的Ｄ....

圖１．?４地球轄射帶示意圖??（Ｃｒｅｄｉｔ：?Ｊｏｈｎｓ?Ｈｏｐｋｉｎｓ?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?Ａｐｐｌｉｅｄ?Ｐｈｙｓｉｃｓ?Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）??

ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ?ｗａｖｅｓ，?ＥＭＩＣ?ｗａｖｅｓ）矛卩磁層赤道噪聲（ｍａｇｎｅｔｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｅｑｕａｔｏｒｉａｌ?ｎｏｉｓｅ）??等。等離子體波在磁層中的作用，除了可以通過自身傳播實(shí)現(xiàn)能量的跨區(qū)域傳輸??之外，還可以通過波－粒相互作用影響內(nèi)磁層能量和粒子的演化過程。圖....

圖１．５內(nèi)磁層等離子體波分布示意圖（Ｔｈｏｒｎｅ?２０１０）??

?ｆＶＯＪ５５ｔ??ｗａｖｅ?ｓｐｅｃｉｍｌ?ｉｎｌｅｎｓｉｔｙ?（Ｖ２ｍ?＊Ｈｚ?Ｓ??圖１．６內(nèi)磁層中常見甚低頻波動(dòng)的頻譜圖（Ｍｅｒｅｄｉｔｈ?ｅｔａｌ．，?２００４）??９??

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