空间中心科研人员发现磁层亚暴的高能粒子注入对主相期间的磁暴发展有重要贡献

　　磁暴和亚暴，是地球磁层对太阳活动响应最重要的两种基本模式。磁暴和亚暴的关系是空间物理学界长久有争议的问题。早在1968年, Akasofu设想连续发生的亚暴构成了磁暴。然而近20-30年的主流研究否定了Akasofu最初的观点，认为磁暴的成因是长时间南向行星磁场导致的磁层大尺度对流，亚暴对磁暴反而有抑制作用。但是，同时也有一些研究发现某些亚暴和大尺度对流叠加，对磁暴产生具有一定的促进作用。

　　面对磁暴-亚暴关系复杂的研究现状，中科院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室何兆海、戴磊、王赤等人寻找出了新的研究角度，利用事例分析结果，提出具有1）亚暴高能粒子注入期间对应着磁暴主相期间SYM-H指数陡降；2）亚暴注入区域的方位角展宽都较大 (>90度)（图1）这两类特征的亚暴会促进磁暴发展。

　　研究人员通过进一步统计分析近15年的地球同步轨道卫星数据和地面台站的观测资料，发现这些亚暴对SYM-H贡献线形正比于注入的能量粒子通量（图2）。

　　此项研究结果首次通过测量同步轨道高能粒子注入，从统计意义上肯定了相当一部分亚暴可以在磁暴主相期间促进磁暴发展。这些亚暴的一个特征是注入区域的方位角展宽都较大, 其增强环电流的物理机制类似于大尺度对流效应. 该项研究为进一步理清磁暴-亚暴的复杂关系提出了新的视角和途径。

　　本论文发表在本领域学术期刊Journal of Geophysical Research （JGR）：Space Physics。

        文章及链接：He, Z., L. Dai, C. Wang, S. Duan, L. Zhang, T. Chen, and I. Roth (2016), Contributions of substorm injections to SYM-H depressions in the main phase of storms, J. Geophys. Res. Space Physics, 121, doi:10.1002/2016JA023218.

　　http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016JA023218/abstract 

　　图1 ：亚暴注入区域的方位角展宽分布

　　图2：局部环电流密度与SYM-H指数的关系