近日，中科院國(guó)家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研人員程征偉、史建魁、M. Dunlop和劉振興首次給出了磁尾等離子體片邊界層（Plasma Sheet Boundary Layers, PSBL）區(qū)場(chǎng)向電流與行星際磁場(chǎng)（Interplanetary Magnetic Field, IMF）時(shí)鐘角（clock angle）φ和錐角（cone angle）θ的變化關(guān)系。該研究成果發(fā)表在美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)（American Geophysical Union, AGU）學(xué)術(shù)期刊《地球物理快報(bào)》（Geophysical Research Letters）上。

　　太陽(yáng)風(fēng)與地球磁層的相互作用是日地空間物理研究中的前沿課題。太陽(yáng)風(fēng)/行星際磁場(chǎng)對(duì)地球磁層中的擾動(dòng)變化具有重要控制作用。以往研究表明，地球磁層中的場(chǎng)向電流會(huì)受到行星際磁場(chǎng)的調(diào)控作用。然而，由于衛(wèi)星觀測(cè)條件限制，其具體物理過(guò)程并不十分清晰。迄今為止，未見(jiàn)有關(guān)磁尾等離子體片邊界層區(qū)場(chǎng)向電流與行星際磁場(chǎng)時(shí)鐘角和錐角關(guān)系的確切論述。

　　該項(xiàng)研究利用歐空局Cluster星簇計(jì)劃四顆衛(wèi)星的探測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)2001和2004年7至11月間1839個(gè)磁尾PSBL區(qū)場(chǎng)向電流事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，首次揭示了IMF時(shí)鐘角和錐角與場(chǎng)電流發(fā)生率及密度之間的關(guān)系。研究表明，磁尾PSBL區(qū)場(chǎng)向電流的發(fā)生率會(huì)隨IMF時(shí)鐘角的增大而增大，并在IMF錐角等于-90o和+110o時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)峰值；與其在-180°<φ<0°范圍內(nèi)的發(fā)生率相比，場(chǎng)向電流的發(fā)生率在0°<φ<180°的范圍內(nèi)更高，這表明場(chǎng)向電流更易發(fā)生在IMF昏向條件；與其在|φ|< 90°范圍內(nèi)的發(fā)生率相比較，場(chǎng)向電流的發(fā)生率在90° < |φ|< 180°的范圍內(nèi)更高，這表明場(chǎng)向電流更易發(fā)生在IMF南向條件下。該項(xiàng)研究還進(jìn)一步揭示，密度大的場(chǎng)向電流通常出現(xiàn)在60o<|φ|<120o的范圍內(nèi)，且IMF昏向條件下的密度會(huì)更大。

　　該項(xiàng)研究對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)太陽(yáng)風(fēng)-磁層-電離層的耦合關(guān)系及太陽(yáng)風(fēng)能量向磁層傳輸?shù)奈锢磉^(guò)程具有重要科學(xué)意義。同時(shí)，將對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)空間天氣因果鏈關(guān)系及其模型建立發(fā)揮重要作用。

　　原文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2013GL056737/pdf

　　Citation: Cheng, Z . W ., J. K. Shi , M. Du nlop , and Z. X. Liu ( 2013) , Influences of the interplanetary magnetic field clock angle and cone angle on the field-aligned currents in the magnetotail, Geophys. Res. Lett., 40, 5355–5359, doi:10.1002/20 13GL056737.

    （供稿：空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

　圖一：行星際磁場(chǎng)錐角對(duì)磁尾場(chǎng)向電流發(fā)生率及密度的控制作用

　　圖二：行星際磁場(chǎng)時(shí)鐘角對(duì)磁尾場(chǎng)向電流發(fā)生率及密度的控制作用