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本论文对磁层亚暴在小时空尺度上的能量释放过程进行了分析和研究,论文分为三大部分。 第一部分介绍了磁层结构和亚暴的相关背景知识和研究意义,并对THEMIS计划及其相关的数据进行了简单介绍。 第二部分分析了2008年3月13日1040UT到1210UT一个中等的亚暴事件在磁尾的全球演化过程。在这个过程中,THEMIS的五颗卫星在午夜区附近沿着X轴依次排列,离地心的距离从~8.7Re到~13.2Re。在亚暴触发开始后,磁场偶极化和等离子体片的膨胀依次被在磁尾不同位置的卫星观测到。等离子体尾向膨胀的平均速度~140km/s。在这次亚暴事件中我们可观测到两种类型的偶极化,一种偶极化称为“偶极化锋面”,其和爆发性整体流(BBFs)密切相关;另一种偶极化是全球偶极化,其和等离子体片的膨胀密切相关。亚暴触发开始~7min后,在低、中、高纬都可以观测到Pi2脉动的发生,且随着纬度的升高,Pi2脉动的振幅逐渐变大。此次亚暴事件中离子整体流速度主要是由离子的电漂移速度引起的,测得的电场很有可能是由局地磁通量变化而产生的感应电场。 第三部分分析了三个亚暴事件,首次利用卫星的数据计算了空间等离子体中磁重联过程中的反常电阻和对应的磁雷诺数,计算结果显示: 1、反常电阻率随时间变化非常大,最低可达103Ω·m,最高可达1012Ω·m。两种计算方法得到的反常电阻率的变化趋势高度相似,量级上也差不多,只是两者的震荡幅度相差1-2个数量级。磁雷诺数随时间的变化也很大,最低可达10-7H/(S·Ω),最高可达102H/(S·Ω)。 2、对于不同的亚暴事件,其反常电阻率及其对应的磁雷诺数的变化范围不同,说明反常电阻率的大小很可能与亚暴的强烈程度有关。