尾瓣持续磁重联与磁层亚暴相关性研究

根据尾瓣持续磁重联的特征,首先利用Cluster星簇测量的近地磁尾等离子体密度、温度、整体运动速度、磁场等数据,确认尾瓣磁重联过程的存在;其次,利用GOES,LANL等同步高度卫星数据,极光数据以及地面观测的AE指数等描述亚暴突发(onset)现象;结合上述两方面的观测,进而分析研究了尾瓣持续磁重联和磁层亚暴的相关性和时序关系,确认了尾瓣持续磁重联是行星际磁场持续南向期间亚暴膨胀相突发的原因.

TC-1卫星在近地磁尾观测到的持续尾向流、等离子体片变薄和偶极化过程

2004年7月14日TC-1卫星在近地磁尾(-9.3Re,-5.4Re,1.2Re)附近观测到了伴随有持续尾向流s的等离体片变薄和偶极化过程.尾向流持续时间为32分钟.偶极化过程中磁场By分量没有明显变化.在偶极化过程发生两分钟之后,地面台站观测到的Pi2脉动.ACE卫星的观测表明行星际磁场有弱的南向行星际磁场(-2nT),持续时间约55分钟.Imagine卫星在电离层区域没有观测到极光出现.和伴随有极光增亮的亚暴过程相比,南向行星际磁场明显较弱,且持续时间短.TC-1卫星和ACE卫星的联合观测表明尾部释能有大有小,并非达到某值才能发生.但能量小时,不能够引起极光亚暴.其次南向行星际磁场有可能与近地磁尾尾向流有密切关系.

TC-1卫星在近地磁尾观测到的持续尾向流事件

2004年7月11日ACE卫星、Imagine卫星和TC-1卫星联合观测到伴随有持续尾向流的亚暴过程．TC-1卫星在近地磁尾晨侧观测到的磁尾亚暴过程有三个阶段：增长相过程（11：43～12：19），预膨胀过程（12：19～12：28）和偶极化过程．Imagine卫星在12：26观测到极光突然增亮；2min后偶极化过程发生．尾向流的持续时间约45min，经历了增长相和预膨胀相．随偶极化过程的发生，TC-1卫星进入等离子体片内观测到高速地向流．尾向流具有明显的高密、低温和沿磁场方向流动的特征，与Cluster等卫星在近地磁尾观测到的电离层上行离子流特征吻合．卫星的联合观测表明近地磁尾尾向流与南向行星际磁场密切相关，对亚暴过程有重要影响。