Pc1地磁脈動(dòng)是指頻率在0.2-5Hz的低頻波動(dòng)，與地磁活動(dòng)密切相關(guān)，最易發(fā)生在磁暴恢復(fù)相期間，與空間的離子回旋波（EMIC）相對(duì)應(yīng)。自1936年在地磁數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)Pc1脈動(dòng)以來(lái)，科學(xué)家對(duì)Pc1脈動(dòng)的起源和傳播途徑進(jìn)行了大量的觀測(cè)研究。然而，受限于空間觀測(cè)位置，以及EMIC（Pc1）波動(dòng)傳播過(guò)程中在電離層波腔內(nèi)的極化反轉(zhuǎn)、頻率反射以及回旋吸收等作用，磁層中激發(fā)的EMIC（Pc1）波動(dòng)是如何傳播到地面的，這一疑問(wèn)目前尚無(wú)定論。

　　在2018年8月27日磁暴恢復(fù)相期間，電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”首次在南北共軛電離層觀測(cè)到了一個(gè)Pc1波動(dòng)事件。中國(guó)科學(xué)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)室茍曉晨，李磊，張藝騰，周斌等隨即利用“張衡一號(hào)”高精度磁強(qiáng)計(jì)、電場(chǎng)儀數(shù)據(jù)，并結(jié)合Swarm衛(wèi)星和地磁臺(tái)站觀測(cè)，對(duì)波動(dòng)的特性和產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行了深入研究。

　　結(jié)果表明，“張衡一號(hào)”在電離層波注入源區(qū)附近（L~3）觀測(cè)到了Pc1波動(dòng)，波動(dòng)以Alfvén波的形式注入到南北電離層，呈混合偏振。比對(duì)等離子體層頂?shù)奈恢?，科研人員推測(cè)，磁暴恢復(fù)相期間，等離子體層頂向外移動(dòng)，赤道環(huán)電流中能離子注入，引起冷等離子體不穩(wěn)定性而激發(fā)了EMIC波動(dòng)。該EMIC（Pc1）波動(dòng)以Alfvén波的形式沿磁力線向南北高緯區(qū)域傳播到達(dá)電離層，在電離層波腔內(nèi)傳播并被多個(gè)地面臺(tái)站所觀測(cè)到。“張衡一號(hào)”為Pc1理論提供了直接觀測(cè)證據(jù)。

　　“張衡一號(hào)”高精度磁強(qiáng)計(jì)由空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)。該研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Annales Geophysicae 上。論文鏈接：https://doi.org/10.5194/angeo-38-775-2020

　　圖一： 張衡一號(hào)（CSES）和Swarm衛(wèi)星及SGO地面臺(tái)站觀測(cè)到的Pc1波動(dòng)時(shí)空關(guān)系圖

　　圖二：張衡一號(hào)觀測(cè)到的Pc1波動(dòng)磁場(chǎng)頻譜分析圖

　　圖三：CSES衛(wèi)星觀測(cè)到的Pc1波動(dòng)傳播特性分析圖