地球辐射带动态变化和辐射带粒子快速加速研究

通过SAMPEX卫星的观测,定量地研究了在CME和CIR磁暴期间1.5~6.0 MeV＂杀手＂电子的通量分布的变化。发现外辐射带的内、外边界都可以被随着L壳指数衰减的函数很好地拟合出来。另外,该报告根据这一指数衰减函数和由此得到的动态的外辐射带内、外边界改进了RBC指数的计算,并由此得到,CME磁暴有可能比CIR磁暴产生更多的相对论电子。辐射带物理模型STEERB基于三维的Fokker-Planck方程实现,包含局地波粒相互作用、径向扩散和绝热输运等物理过程。由于数值格式的限制,以往的辐射带模型均没有引入局地波粒相互作用相关的交叉扩散项。STEERB模型的对比实验显示,交叉扩散项的忽略能够导致电子通量被高估5倍甚至几个数量级。这个结果说明,交叉扩散项对于辐射带电子通量的准确评估具有重要意义。以往的辐射带物理模型常常采用固定的偶极磁场,忽略了背景磁场变化引起的绝热过程。STEERB模型则采用了时变的背景磁场,同时引入绝热和非绝热过程。对比实验结果显示,绝热输运过程能够显著地影响辐射带电子通量的演化。行星际激波与磁层的相互作用能够在内磁层激发ULF波;激发的极性模ULF波会造成＂杀手＂电子的快速加速过程。极向模和环向模ULF波对漂移-共振加速的作用在不同L值区域有所不同。环向模ULF波对能量电子的加速在L值较大的区域（外磁层）较为重要,而在L值较小的区域（内磁层）,极向模ULF波则对能量电子的加速起主要作用。