基于Cluster观测对地球磁尾电流片磁场分布的初步统计分析_戎昭金.pdfVIP

2010 年 第 55 卷 第 9 期：820 ~ 826 《中国科学》杂志社 SCIENCE CHINA PRESS 论 文 基于Cluster 观测对地球磁尾电流片磁场分布的 初步统计分析 ①② ① ③ ④ ①② 戎昭金 , 沈超 , LUCEK E , BALOGH A , 姚丽 ① 中国科学院空间科学与应用研究中心, 空间天气学国家重点实验室, 北京 100190; ② 中国科学院研究生院地球科学学院, 北京 100049; ③ Imperial College of Science, Technology and Medicine, London, SW7 2AZ, UK; ④ Imperial College, London, SW7 2AZ, UK E-mail: zjrong@ 2009-07-03 收稿, 2009-09-28 接受 国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金(批准号:、国家自然科学基金(批准号:、国家重点基础研究发展计划 (编号: 2006CB806305)、中国科学院“百人计划”和国家重点实验室专项基金资助项目 摘要 利用Cluster 在2001~2005 年期间每年6~11 月4 s 精度的磁场数据对磁尾电流片的磁 关键词 场分布特性进行了统计分析. 结果表明, 电流片中心处磁场及其Bz 分量的强度在磁尾午夜区 磁层 通常较弱, 而在磁层晨、昏两侧处普遍较强, 这表明午夜区的电流片较薄, 而在晨、昏两侧的 磁场 磁尾电流片 电流片较厚. 在晨昏两侧处, 电流片拍动剧烈, 尤以晨侧最甚, 而午夜区的电流片拍动最弱. 中性片 在磁地方时21:00~01:00 范围内, 负Bz 及扁平电流片出现的几率较大, 磁重联或电流中断等活 晨昏不对称性 动比较容易发生. 磁尾电流片中By 分量和磁力线倾斜角的频次分布都近似满足正态分布, 扁 平电流片的出现几率约是标准电流片的1/3; 而磁场强度B 和B 分量则主要分布在1~10 nT min z 范围内. 电流片中By 分量的强度近似为1 AU 处行星际磁场By 分量的两倍, 二者的相关系数 以扁平电流片尤其高, 这表明电流片中By 的大小和符号易受行星际By 等外部因素的影响. 越来越多的分析研究表明, 磁尾电流片[1]是磁尾 场的时空变化, 这使得人们无法深入认识磁尾的磁 磁场反向的一个薄片区域, 相比尾瓣区, 该处的磁场 场三维结构及其相应物理量的分布特性. 为深入探 强度较弱, 电流密度较强, 等离子体密度和温度都较 测地球磁层空间的物理特性, 欧洲太空局(ESA) 于 高[2], 比较容易触发磁重联或等离子体不稳定性, 其 2000 年7