利用多卫星观测研究地球极区极雨电子沉降对电离层低能离子逃逸的影响

项目类别：广东省自然科学基金-面上项目

主持人：李坤

项目周期：2023-205

项目简介：

地球从形成到演化至今，其大气层一直在向外太空逃逸。大气成分也因此发生变化。目前的大气逃逸主要发生在大气层顶端电离层中，这里的大气被电离而形成离子。受周围电场和磁场的影响，离子被加速超过逃逸速度而发生逃逸。在极区附近，沿开放磁力线逃逸的低能离子为逃逸的主要成分。低能离子逃逸的能量来源被认为是太阳辐射和太阳风电磁能量在极区附近的耗散。然而，另一种能量来源，极雨电子沉降沿开放磁力线从太阳风直接进入离子逃逸的源区与低能离子逃逸的关系却少有研究。这些电子沉降能减少加速离子上行的电场，它是否能减少离子逃逸也是一个悬而未决的问题。其中一个重要的原因就是卫星无法直接探测从地球逃逸的能量过低的离子。本项目利用DMSP和Cluster两个卫星探测计划的数据，使用计算机程序自动识别极雨电子沉降的方法和电场数据探测低能离子的方法获得统计研究所需的数据库，来研究上述科学问题。研究结果为我们了解地球大气和宜居性演化过程提供重要的证据。