近地空间环境是对地球生态系统影响极为重要的区域,它关乎着地球生命的安全、人类生存活动、以及科技发展等要素。哨声波是近地空间环境中常见的右旋极化的电磁波,其激发和相关的相互作用过程会对影响地球环境的参数变化,并在地球空间环境的变化过程中起到重要作用,其不仅与海啸、地震、火山喷发、雷电天气等灾害性事件有关,更对资源勘探、航空航天、定位、通信等科学技术方面有着一定影响。对近地空间环境变化的把握有助于为全球环境系统的变化预测建立科学基础,并能够为地球系统的科学管理提供更科学的执行依据。为了深入理解近地空间环境的磁层区域中伴随着哨声波激发而产生的相互作用过程,本博士论文进行了以下几个方面的研究:对磁层顶磁洞内超低频波对哨声波调制作用的研究。在本研究中,我们利用MMS卫星对地球磁层顶宏观尺度磁洞中的超低频波和哨声波之间调制关系进行了研究,并首次证明了蝴蝶型电子分布能够激发哨声波。我们在磁层顶附近观测到了一个宏观尺度磁洞。在磁洞附近存在明显的低频波动,其频率略低于离子回旋频率。在磁洞内部,等离子体密度增加,温度呈现各向异性。其中离子垂直温度大于平行温度,电子平行温度大于垂直温度。此外,在磁洞内还观测到了一系列准周期性出现的哨声波,与部分能级中蝴蝶型电子投掷角分布相对应。通过低频波动和哨声波的对比,我们发现哨声波与低频波之间存在着一定的对应性,表明低频波动对磁洞中的哨声波存在调制作用。对磁尾爆发性整体流中偶极化锋面附近的哨声波以及静电波的研究。利用MMS卫星,我们在磁尾的爆发性整体流中心观测到小尺度偶极化锋面,在偶极化锋面附近不同区域连续观测到了哨声波和静电波。并证明了这两种波是分别在偶极化锋面前后的不同等离子体环境中产生的,其中哨声波在偶极化锋面的前端被观测到,并被证实是由镜像结构导致的电子温度各向异性产生。而静电波出现在偶极化锋面的后端,由来自内磁层的冷离子和重联出流区的热离子相互作用导致的离子束不稳定性所激发的。对磁尾磁通量绳中哨声波的研究。本研究基于MMS卫星的观测首次在磁尾磁通量绳中观测到了离子镜像结构,通过对局部电子加速的计算,我们发现这些磁镜像结构产生于磁通量绳内部的费米加速区中,镜像结构对磁通量绳中电子的捕获作用避免了电子沿着磁通量绳的轴向逃逸。这一观测结果为磁通量绳中的电子加速提供了一种可能的机制。同时,我们在镜像中观测到强烈的哨声波并证实了镜像结构中的哨声波是在局地激发,由此我们推测哨声波可能为被捕获电子提供了快速投掷角散射。对等离子体层嘶声波与辐射带电子反转能谱影响的统计分析。本研究基于VAP-A卫星在等离子体层内近5年的观测数据,从嘶声波与反转能谱的空间分布以及特征变化等方面进行研究,统计了在不同参数分类下嘶声波和BOT能谱分布之间的关系。研究结果量化了嘶声波的存在与反转能谱之间存在的强相关性,并说明嘶声波对反转能谱分布的产生和比率增加有着直接的影响。