等离子体层嘶声波激发机理的研究

发布日期：2019-12-31

　　等离子体层嘶声能对辐射带高能电子产生有效散射作用，它的典型频率在2kHz以下。2014年1月6日的一次亚暴期间，范艾伦探测器观测到一次频率高达10 kHz的等离子体层嘶声事件（如图1）。基于电磁波线性激发理论，我们在本研究中对这样的嘶声波激发机理进行了首次研究。我们发现高频嘶声与亚暴注入时驱动的局地高能电子的不稳定性有关，进一步的理论分析表明，注入能量为1-2 keV左右的电子为此次高频嘶声的产生提供了主要的自由能，同时范艾伦探测器也观测到了此能段的电子通量上升（如图2）。这项定量研究为亚暴注入的keV电子对局地高频嘶声的产生提供了合理的解释，并促进了我们对辐射带中嘶声波的激发过程的理解。

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图1：范艾伦探测器观测到的高频嘶声波

 

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图2：线性理论计算嘶声波增长率与电子能量的相关性

 

　　该研究成果发表在Geophysical Research Letters：He, Z., Chen, L., Liu, X., Zhu, H.,Liu, S., Gao, Z., & Cao, Y. (2019).Local generation of high-frequency plasmaspheric hiss observed by Van Allen Probes. Geophysical Research Letters, 46, 1141–1148.
https://doi.org/10.1029/2018GL081578