磁层顶对太阳风变化的响应：Cluster卫星，双星TC-1和SuperDARN雷达的联合观测

美国《地球物理研究杂志》2011年第116卷第8期（JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 116, A08209，2011）发表了空间天气学国家重点实验室张永存等的研究成果（Magnetopause response to variations in the solar wind: Conjunction observations between Cluster, TC-1, and SuperDARN）。

太阳风动压和行星际磁场是影响地球空间天气的两个最重要因素。现今磁层顶模型和磁层模型通常认为太阳风动压和行星际磁场是同时到达磁层顶的，对于这一点以前的工作从未质疑。张永存等利用Cluster， TC-1和SuperDARN在空间不同位置的联合观测，对磁层顶运动、磁层顶磁重联事件对太阳风动压变化和行星际磁场变化的响应做了深入分析，给出了关于太阳风到达磁层顶时间延迟以及与磁层顶耦合时间尺度的新结果：

太阳风动压和行星际磁场非同步到达磁层顶，太阳风动压先于行星际磁场至少约5分钟。通过与经验公式的对比，在磁鞘内部，行星际磁场是以磁鞘流的速度向磁层顶运动的，然而太阳风动压的传播需要比磁鞘流更高的速度。这需要新的机制来解释太阳风动压从弓激波向磁层顶的传播。他们的研究结果还首次给出了连续磁重联触发的内禀时间：南向行星际磁场到达磁层顶后，在两分钟内触发了连续磁重联，而四分钟后触发了瞬时重联（通量传输事件）。不同的重联触发内禀时间反映了不同的磁重联物理过程。目前，这两类磁重联现象有何联系还是个问题，但同一行星际磁场南向事件同时触发连续重联和瞬时重联对这一问题在时间尺度方面给出了线索。

这些新的发现将对空间天气预报和磁层建模产生重要的影响。

Cluster在弓激波前太阳风的观测。　　　  TC-1在磁层顶的观测。

原文链接：

http://www.agu.org/pubs/crossref/2011/2011JA016462.shtml