空間中心揭示太陽風對地球磁層亞暴特性的控制作用

　　發生在地球磁層的強烈擾動，簡稱亞暴，持續時間1至3小時。作為地球空間暴的主要形式之一，磁層亞暴是地球空間最重要的能量輸入、耦合和耗散過程。磁層亞暴時，可能造成高緯度地區無線電通訊中斷，地球同步軌道衛星充電等效應。在過去的數十年來，亞暴研究一直是空間物理學的熱點問題之一，然而，許多重要亞暴的基本物理問題仍然沒有解決。一般認為，亞暴的發生與發展與行星際磁場和太陽風狀態有密切關系，但這種聯系的定量關系和物理機制至今還是未解之謎。

　　近日，中科院國家空間科學中心空間天氣學國家重點實驗室科研人員李暉、王赤和彭忠，通過對1996至2011這16年間的379個行星際磁場轉南事件進行大樣本統計分析，揭示了太陽風條件對亞暴特性的重要影響。研究表明，亞暴增長相的變化范圍很大，從幾分鐘到2至3個小時不等。作者首次發現，亞暴增長相持續時間受到太陽風條件的控制，向陽側重聯電場和太陽風速度越大，增長相就越短;研究還發現，亞暴強度與太陽風重聯電場線性相關，但與增長相期間向陽側的重聯磁通總量以及太陽風進入到磁層的能量總量基本無關，更新了人們對亞暴能量存儲與釋放的傳統認識;基于以上研究結果，作者進一步指出了亞暴發生時太陽風電場和太陽風速度的閾值，分別為0.6mV/m以及280km/s。

　　這項研究成果發表在美國地球物理學會(American Geophysical Union, AGU)學術期刊Journal of Geophysical Research(Space Physics)上，將對正確理解亞暴的能量輸入、耦合和耗散過程起到重要啟示作用。

圖一：太陽風條件對亞暴增長相持續時間的影響。

圖二：太陽風條件對亞暴強度的影響。