极光区超低频地磁脉动的磁层-电离层耦合研究

雷达和磁强计的观测表明，超低频（ULF）地磁脉动或波常常发生在极光带和亚极光纬度。这类ULF脉动实际上就是磁层-电离层相互作用所产生的剪切阿尔芬波，极光弧的产生更与剪切阿尔芬波密切相关。本项目将针对目前磁层-电离层电动耦合模型的不自洽，建立一套自洽的、含时变密度扰动的磁层非线性、色散剪切阿尔芬波磁层-电离层耦合模型。模型将首次采用Friman-Lemaire理论[Fridman and Lemaire, 1980]计算极光沉降粒子的粒子通量和能量，电离层电导率将作为电离层电离模型和磁层波模型电动耦合的一个动力学参数来处理。研究将理论分析电离层反馈不稳定性的激发条件，并用新发展的自洽耦合模型研究电离层反馈不稳定性产生的阿尔芬波和压缩波在色散尺度的非线性相互作用，模拟观测到的典型地磁脉动事件，解释超低频地磁脉动的观测。