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研究进展

JGR 高速流与近磁尾相互作用导致越尾电流中断的物理过程

发稿时间:2015-02-06 作者:

近磁尾越尾电流中断对应在晨侧形成一个从磁层流入电离层的场向电流,昏侧从电离层流入磁层的场向电流,并且在高纬级区通过西向电集流连接,整个电流体系被称作一个亚暴电流楔。当越尾电流转向场向电流的强度较弱时,则对应小幅度的磁层电离层扰动,通常被称为伪暴。基于伪暴爆发的局地性以及小幅度的特征,我们通过对一个伪暴事件发生过程中的磁层卫星以及地面极光和地磁台站联合观测来研究导致伪暴电流中断的基本近磁尾动力学过程。这就避免了通常的亚暴过程中,都是多种动力学过程相互耦合所导致的不确定性。

在我们的研究事件中,THEMIS-A,D和E 卫星分别位于GSM坐标系YZ平面内,这种特殊卫星位型使得我们可以计算YZ平面内的压强梯度。并且此事件中电流片在靠近中心等离子体片和远离中性片的卫星观测都是X方向的磁场主导,也就是说此时电流片是接近于Harris电流片模型的,于是我们可以通过磁场和压强的观测分别从MHD理论以及从安培定则来推测越尾电流的演化过程。我们的研究工作清晰地显示出高速流前端的挤压效应在Z方向上具有不对称性,而这种不对称的挤压直接导致了高速流前端压强梯度的消失以及对应越尾电流的中断,为伪暴的发展提供了场向电流的来源。

工作发表在:Yao, Z. H., et al. (2014), Current reduction in a pseudo-breakup event: THEMIS observations, J. Geophys. Res. Space Physics, 119, 8178–8187, doi:10.1002/2014JA020186.


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