空间中心科学家揭示太阳风对地球磁层亚暴特性的控制作用

　　发生在地球磁层的强烈扰动，简称亚暴，持续时间1至3小时。作为地球空间暴的主要形式之一，磁层亚暴是地球空间最重要的能量输入、耦合和耗散过程。磁层亚暴时，可能造成高纬度地区无线电通讯中断，地球同步轨道卫星充电等效应。在过去的数十年来，亚暴研究一直是空间物理学的热点问题之一，然而，许多重要亚暴的基本物理问题仍然没有解决。一般认为，亚暴的发生与发展与行星际磁场和太阳风状态有密切关系，但这种联系的定量关系和物理机制至今还是未解之谜。

　　近日，中科院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室科研人员李晖、王赤和彭忠，通过对1996至2011这16年间的379个行星际磁场转南事件进行大样本统计分析，揭示了太阳风条件对亚暴特性的重要影响。研究表明亚暴增长相的变化范围很大，从几分钟到2至3个小时不等。作者首次发现亚暴增长相持续时间受到太阳风条件的控制，向阳侧重联电场和太阳风速度越大，增长相就越短；研究还发现，亚暴强度与太阳风重联电场线性相关，但与增长相期间向阳侧的重联磁通总量以及太阳风进入到磁层的能量总量基本无关，更新了人们对亚暴能量存储与释放的传统认识；基于以上研究结果，作者进一步指出了亚暴发生时太阳风电场和太阳风速度的阈值，分别为0.6 mV/m以及280 km/s。

　　这项研究成果发表在美国地球物理学会（American Geophysical Union, AGU）学术期刊《Journal of Geophysical Research（Space Physics）》上，将对正确理解亚暴的能量输入、耦合和耗散过程起到重要启示作用。

　　Citation: H. Li, C. Wang, Z. Peng (2013), Solar wind impacts on growth phase duration and substorm intensity: A statistical approach, J. Geophys. Res. Space Phys., 118, doi: 10.1002/jgra.50399, in press.

　　原文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jgra.50399/pdf

　　（供稿：空间天气学国家重点实验室）

　图一：太阳风条件对亚暴增长相持续时间的影响。

　图二：太阳风条件对亚暴强度的影响。