论文部分内容阅读
本文利用THEMIS卫星、同步轨道GOES卫星和多个地面观测台站的观测数据研究了磁层中Pc5地磁脉动的频谱特性、传播特征和空间位置影响等波动的基本物理性质,并进一步讨论了其产生机制,主要研究结果如下:
(1)本文挑选THEMIS的5颗卫星同时位于内磁层、间距较小时段观测到的Pc5地磁脉动事件。利用交叉小波相关分析计算Pc5脉动的传播速度,用MVA分析求解Pc5脉动的传播方向,然后结合两者的计算结果获得了Pc5相速度矢量信息。分析发现脉动的的周期在235-400s(4~8分钟),振幅在5-10nT,在磁层昏侧L=8~15RE,Pc5脉动向阳传播,相速度值主要分布在10-40km/s左右。地面(N66°,E140°)观测到的脉动与THEMIS观测到的脉动有很好的相似性,扰动幅度随纬度升高而增强,Pc5脉动在地理纬度N60°附近达到最大值。在晨侧L=5~6RE区间,GOES卫星观测到脉动为极向模占主要成分,具有极向Alfvén驻波特性。
(2)磁层内部激发的Pc5地磁脉动的基本特征分析。地磁脉动有两大起源:一是起源于磁层外部,即太阳风与磁层的相互作用;二是起源于磁层内部等离子体不稳定性,最常见的有等离子体漂移和反弹不稳定性。我们分析了黄昏侧脉动的可能的来源。THEMIS卫星观测到的多个事件的分析发现,黄昏侧出现的脉动事件具有很强的压缩波特性,基本都是向阳传播,且传播相速度较低,脉动的波形与太阳风扰动对比显示二者不具有相关性,脉动与来源于太阳风动压和K-H不稳定性的脉动传播方向相反,相速度大小也相差很大,而与产生于镜像漂移不稳定性的脉动的传播方向及相速度值有很好的一致性。我们认为黄昏侧Pc5脉动更可能产生于镜像漂移不稳定性。