外辐射带高能电子加速和扩散机理的数值研究

高能粒子引起的卫星内部充电是同步轨道和高纬低轨卫星的最大威胁，在地磁.暴或者其他扰动期间，地球外辐射带中相对论电子（MeV）通量能够在几小时到几天时间内.变化若干个数量级。研究相对论电子通量的增强和损失机制具有重要意义，各种局地的电磁.波粒回旋共振作用和甚低频(ULF)波漂移共振引起的径向扩散作用被广泛地认为是相对论电.子的加速、损失和再分布过程的主要机制。利用数值模拟方法, 研究辐射带高能电子在地磁扰动期间的动力学发展过程，讨论各种机制在其中的作用以及它们的综合效应, 对于了解磁暴期间高能电子的演化有重要意义。进一步结合卫星和地面观测数据，探讨高能电子通量在磁暴期间变化过程的潜在预报方法。

高能粒子引起的卫星内部充电是同步轨道和高纬低轨卫星的最大威胁, 在地磁暴或者其他扰动期间, 地球外辐射带中相对论电子(MeV)通量能够在几小时到几天时间内变化若干个数量级. 本项目利用物理模型的数值模拟, 结合卫星和地面观测资料, 研究各种局地的电磁波粒回旋共振作用以及甚低频(ULF)波漂移共振引起的径向扩散作用对相对论电子的加速, 损失和再分布过程的影响, 讨论各种机制在其中的作用以及它们的综合效应. 主要的结论有, 非线性波粒相互作用在深入理解磁暴期间辐射带和环电流粒子的快速损失过程不可或缺; 数值模拟了一个罕见的非磁暴期间辐射带动力学过程; 探讨了哨声波合声, 等离子体层外嘶声等的特性.