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“张衡一号”卫星在南北共轭电离层实现对Pc1地
作者:ag8亚洲游戏    发布日期:2020-07-14 06:30


  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  Pc1地磁脉动是指频率在0.2-5Hz的低频波动,其与地磁活动密切相关,最易发生在磁暴恢复相期间,与空间的离子回旋波(EMIC)相对应。自1936年在地磁数据中发现Pc1脉动以来,科学家对Pc1脉动的起源和传播途径进行了大量观测研究。但受限于空间观测位置,以及EMIC(Pc1)波动传播过程中在电离层波腔内的极化反转、频率反射以及回旋吸收等作用,磁层中激发的EMIC(Pc1)波动如何传播到地面这一问题尚无定论。

  在2018年8月27日磁暴恢复相期间,电磁监测试验卫星“张衡一号”首次在南北共轭电离层观测到一个Pc1波动事件。中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室科研人员苟晓晨、李磊、张艺腾、周斌等随即利用其实验室自主研发的“张衡一号”高精度磁强计数据,并结合电场仪数据,以及Swarm卫星和地磁台站观测,对波动的特性和产生机制进行深入研究。

  研究表明,“张衡一号”在电离层波注入源区附近(L~3)观测到Pc1波动,波动以Alfvén波的形式注入南北电离层,呈混合偏振。比对等离子体层顶的位置,该研究推测,磁暴恢复相期间,等离子体层顶向外移动,赤道环电流中能离子注入,引起冷等离子体不稳定性而激发EMIC波动。该EMIC(Pc1)波动以Alfvén波的形式沿磁力线向南北高纬区域传播到达电离层,在电离层波腔内传播并被多个地面台站观测到。

  “张衡一号”为Pc1理论提供了直接观测证据。相关成果发表于Annales Geophysicae。

  图1. “张衡一号”(CSES)和Swarm卫星及SGO地面台站观测到的Pc1波动时空关系图

  Pc1地磁脉动是指频率在0.2-5Hz的低频波动,其与地磁活动密切相关,最易发生在磁暴恢复相期间,与空间的离子回旋波(EMIC)相对应。自1936年在地磁数据中发现Pc1脉动以来,科学家对Pc1脉动的起源和传播途径进行了大量观测研究。但受限于空间观测位置,以及EMIC(Pc1)波动传播过程中在电离层波腔内的极化反转、频率反射以及回旋吸收等作用,磁层中激发的EMIC(Pc1)波动如何传播到地面这一问题尚无定论。

  在2018年8月27日磁暴恢复相期间,电磁监测试验卫星“张衡一号”首次在南北共轭电离层观测到一个Pc1波动事件。中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室科研人员苟晓晨、李磊、张艺腾、周斌等随即利用其实验室自主研发的“张衡一号”高精度磁强计数据,并结合电场仪数据,以及Swarm卫星和地磁台站观测,对波动的特性和产生机制进行深入研究。

  研究表明,“张衡一号”在电离层波注入源区附近(L~3)观测到Pc1波动,波动以Alfvén波的形式注入南北电离层,呈混合偏振。比对等离子体层顶的位置,该研究推测,磁暴恢复相期间,等离子体层顶向外移动,赤道环电流中能离子注入,引起冷等离子体不稳定性而激发EMIC波动。该EMIC(Pc1)波动以Alfvén波的形式沿磁力线向南北高纬区域传播到达电离层,在电离层波腔内传播并被多个地面台站观测到。

  “张衡一号”为Pc1理论提供了直接观测证据。相关成果发表于Annales Geophysicae。

  图1. “张衡一号”(CSES)和Swarm卫星及SGO地面台站观测到的Pc1波动时空关系图

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