近地磁尾重联中哨声波和Hall磁场的Cluster观测

在2001～2003年Cluster飞船通过近地磁尾期间，共探测到14次重联事件，在这些事件中同时还观测到等离子体波活动．本文把14次事件分为三大类，其中：第1类包含了8次事件，它们是在等离子体片内先于重联事件观测到波活动，并且还同时观测到Hall磁场．经过分析判断，这类事件中观测到的波是右旋偏振的哨声波．第Ⅱ类包含了2次事件，这类事件也观测到了Hall磁场和右旋偏振的哨声波．第Ⅲ类也包含了2次事件，这类事件只是普通的重联事件，没有观测到Hall磁场，但是波活动明显先于重联事件．在我们观测的14次事件中，比较强烈的哨声波和Hall磁场是一一对应的，因此哨声波可能主要是在Hall磁场的四极结构区激发的．

利用Cluster Ⅱ数据分析等离子体片区磁结构运动特性

利用ClusterⅡ卫星上搭载的磁通门磁强计的观测数据,可以计算磁结构的运动速度.本文在GSM(GeocentricSolarMagnetosphericSystem,地心太阳磁层系)坐标系下处理了磁暴期间(2002年8月1日到2日)和磁场宁静期(2002年8月6日到7日)的等离子体片区的观测数据.通过分析磁结构速度的统计特性和频谱特性,得到以下结论:(1)磁结构运动速度呈现出不规则的摆动结构.(2)Vz的方差与Vy的方差近似相等,而远大于Vx的方差.这可能是由于“风袋效应”.(3)在黎明侧的等离子体片区,Vx和Vz的平均值约为0,但Vy的平均值的量级为-10km s.这可能是在等离子体片区Pc5压缩波造成的.(4)Vx,Vy,Vz的频谱在0.033min-1和0.035min-1之间都有一个峰值.

Cluster卫星对磁尾电流片运动特性的统计分析

地球磁尾电流片拍动的起源和运动方式一直是磁尾动力学研究中的重要问题之一.本文利用Cluster卫星数据,统计分析了2001年和2003年的磁尾电流片运动特性,利用我们最近发展的分析结构特征方向和运动速度的新方法,计算了磁尾电流片的运动速度,并给出了磁尾电流片在GSE坐标系中XY平面内的速度分布图.我们发现磁尾电流片存在着两种不同性质的运动,除了磁尾电流片向晨昏方向的运动,分析表明,磁尾电流片还存在着明显朝向子夜方向的运动(即GSE坐标系中Y=0平面).观测还进一步表明,位于磁尾中间区域(|Y_GSE|<8Re)的电流片的扰动,其南北向的速度分量相对较大,这从另一个方面说明磁尾中性片的中间区域可能是导致大部分磁尾电流片拍动事件中电流片朝向晨昏两侧运动的源区.对于运动方向朝向子夜方向(Y=0平面)的电流片,其运动方式与运动方向朝向晨昏两侧的电流片存在着明显的不同,因此我们推测,它们应具有不同的起源.本文的统计结果,为我们深入研究地球磁尾电流片拍动源区等物理问题提供了的参考依据.