电离层EMIC波时空分布和传播特性

摘要：电磁离子回旋波(EMIC波)在磁层粒子动力学中发挥着关键作用。通过波-粒相互作用，EMIC波可以导致辐射带中相对论高能电子沉降到大气层，从而引发辐射带电子的显著损失;同时，它还能引起质子的俯仰角扩散进入损失锥，导致环电流快速衰减。然而，现有研究主要依赖磁层卫星的观测，对电离层中EMIC波的研究较为有限。基于Swarm卫星的高精度磁场数据，本研究对磁暴期间电离层EMIC波的时空分布特性进行了统计分析。结果表明，单频和双频EMIC波的发生率在地方时和经度上存在显著差异。研究还揭示，当磁层中的EMIC横波进入电离层后，会转变为纵波，并沿电离层波导水平传播。电离层电子密度对EMIC波在空间大尺度上的传播特性具有重要影响。电离层中的EMIC波不仅能够引起质子的沉降，还会导致电离层电子密度的显著振荡。

王 慧，国家级青年人才，武汉大学珞珈特聘教授。长期从事磁层-电离层-热层电动力学耦合领域的观测和数值模拟等科学研究工作，在地球科学领域国际顶级期刊发表SCI论文100余篇，出版专著2部，其中多篇论文被选为AGU亮点文章或GRL封面论文。荣获中国地球物理学会傅承义青年科技奖、中国空间科学学会中青年创新奖、美国地球物理学会青年科学家BASU奖，以及Wiley中国开放科学高贡献作者奖。主持建设国家精品在线开放课程和国家一流本科课程，为推动地球与空间科学教育和科研发展作出重要贡献。