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基于北極黃河站觀測(cè)的日側(cè)極光研究新進(jìn)展

作者:韓德勝; 胡澤駿; 陳相材; 劉建軍; 胡紅橋; 楊惠根 同濟(jì)大學(xué)地球與海洋學(xué)院; 海洋地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 上海200092; 中國(guó)極地研究中心; 上海200136

摘要:回顧了基于中國(guó)黃河站全天空極光觀測(cè)對(duì)日側(cè)彌散極光與喉區(qū)極光研究的最新進(jìn)展。首先,利用黃河站極光觀測(cè),對(duì)日側(cè)彌散極光展開(kāi)系統(tǒng)性分類(lèi)與統(tǒng)計(jì)研究,對(duì)這一重要空間物理現(xiàn)象取得新認(rèn)識(shí),指出日側(cè)彌散極光對(duì)研究日側(cè)外磁層冷等離子體的分布、形成及磁鞘粒子進(jìn)入磁層都具有重要啟示作用;同時(shí)發(fā)現(xiàn)并定義了一種新型分立極光結(jié)構(gòu)——喉區(qū)極光,并推斷其可能對(duì)應(yīng)磁層頂?shù)木值刈冃巍:韰^(qū)極光是指發(fā)生在電離層對(duì)流喉區(qū)附近、從極光卵赤道側(cè)向低緯方向延伸出來(lái)的分立極光結(jié)構(gòu)。全天空極光觀測(cè)表明喉區(qū)極光走向大致與電離層對(duì)流方向一致。之后,觀測(cè)驗(yàn)證了喉區(qū)極光對(duì)應(yīng)磁層頂局地內(nèi)陷式變形的推測(cè);統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)喉區(qū)極光是一種非常高發(fā)的現(xiàn)象,對(duì)應(yīng)的磁層頂變形尺度可達(dá)2—3 Re,并指出這種變形最可能由磁鞘高速流沖擊磁層頂產(chǎn)生;發(fā)現(xiàn)在喉區(qū)極光產(chǎn)生過(guò)程中還可能觸發(fā)磁重聯(lián);證實(shí)伴隨喉區(qū)極光的產(chǎn)生,磁鞘粒子會(huì)進(jìn)入磁層并誘發(fā)產(chǎn)生一種新型彌散極光。通過(guò)喉區(qū)極光研究,可以將已有的磁鞘瞬態(tài)過(guò)程研究和觸發(fā)式磁重聯(lián)研究有機(jī)地結(jié)合在一起,對(duì)太陽(yáng)風(fēng)-磁層耦合過(guò)程形成一種新的認(rèn)識(shí),即:在磁鞘中局地產(chǎn)生(而不是存在于太陽(yáng)風(fēng)中)的瞬態(tài)過(guò)程可以在日下點(diǎn)附近頻繁地導(dǎo)致磁層頂局地變形、觸發(fā)重聯(lián)、引發(fā)系列地球空間效應(yīng),可能對(duì)太陽(yáng)風(fēng)-磁層耦合具有不可忽略的重要性。以此為基礎(chǔ),討論了日側(cè)極光研究引出的新課題。

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極地研究

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