从高速流来看磁尾重联与亚暴的关系

近地磁尾重联和亚暴过程是磁层动力学过程中最为重要的两部分，两者之间的关系是磁层动力学过程中最为争议的问题之一。两个主要的亚暴模型电流中断模型(CD)和近地中性线模型(NENL)中，近地磁尾X-line的形成与亚暴膨胀相的触发关系截然相反。CD模型认为X-line的形成在亚暴膨胀相触发以后，而NENL模型认为X-line的形成是在亚暴膨胀相触发以前。卫星对磁尾高速流的观测则显示，在磁静时、亚暴增长相、膨胀相和恢复相磁尾都有X-line出现。其次，磁尾不同位置的X-lin与亚暴膨胀相触发的关系也不清楚。本课题拟利用IMAGE, Geotail，Cluster，双星和THEMIS卫星的观测，系统分析和研究从7RE到30RE的高速流来看X-lines的分布及其与亚暴膨胀相触发的关系。这对了解亚暴及整个磁层的动力学过程具有重要的意义。

本课题的研究目标是了解磁尾X-lines的分布及其与亚暴的关系。主要研究内容是： 1)磁尾重联主要发生区的位置；2)中心等离子体片内对流型高速流与亚暴膨胀相突发的时序关系; 3).等离子体片边界层场向型高速流与磁尾重联的关系。利用TC-1，Cluster和Geotail卫星的观测数据，结合AE指数及极光活动的分析，我们取得了一些重要的成果。首先在X-lines与亚暴的关系上，我们发现近地X-lines主要发生在亚暴膨胀相期间。很少的近地X-line发生在磁静期间。其次，在磁静期间的X-line主要发生在行星际磁场北向条件下。这对我们了解亚暴和重联的关系有重要的意义。其次，我们首次在高速流内部同时观测到了平行和垂直分量。这表明了重联不仅可以产生在中心等离子体片内的垂直磁力线等离子体流，同时也可以产生在等离子体片边界层附近的平行磁力线流动的场向高速流。对我们了解重联区附近高速流是如何形成的提供了重要的观测依据。