| 词条 | 磁层亚暴 |
| 释义 | § 磁层亚暴 magnetospheric substorm 磁层亚暴是地球空间最重要的能量输入、耦合和耗散过程。“亚暴”最先是Akasofu和chapman(1977)用来描述磁暴期间出现的短暂的强磁扰动，每次延续2~3小时。磁层亚暴和磁暴是两个既有联系又有区别的过程。[1] § 正文 地球磁层扰动的一种表现。这个概念是1968年提出的。这种扰动在其发展过程中会随时间、空间而发生一系列变化，尤其是在极区的反应最为激烈。磁层亚暴的典型物理过程，首先是从行星际磁场方向反转开始的。观测表明，不少亚暴发生在行星际磁场方向由北向南反转以后。由于向南的行星际磁场和地磁场相互耦合，引起磁力线的重联，从而使磁尾中磁场强度增加，积累起大量的磁能；接着，由于磁力线重联，磁流体发电机作用加强，横越磁尾的电场和电流也增强。在将近一小时内,磁尾的等离子体便开始向地球方向运动。这时,“极光卵”赤道的侧边缘处极光突然增亮，并开始向极区移动，这就开始出现极光亚暴。与此同时，整个磁尾的等离子体片的厚度开始变薄。伴随亚暴发生的另一个过程是等离子体由磁尾向捕获区注入，这种注入是外辐射带电子的主要来源之一，也是极光带电波吸收增强的基本原因。磁层亚暴 当磁尾中的磁能积蓄到一定程度后，磁尾的磁力线由于某种不稳定性,便会发生重联,形成X型中性线(见电流片)。中性线以外的等离子体以每秒300公里的速度向外运动。毫无疑问，在出现亚暴过程中，粒子的加速过程仍然是一个本质的问题。观测的结果迄今仍很不一致，还不可能对亚暴的物理机制作出明确的说明。从物理学上作出的可能判断是，当磁尾等离子体向着地球方向运动时，为保持粒子磁矩守恒或纵向不变量守恒，电子回旋加速机制和费密加速机制均可能起重要作用，而在亚暴开始时刻，横越磁尾的横向电场加速也是极为重要的。关于磁层亚暴的机制，目前的看法并不完全一致。有人认为行星际磁场由北转向南是亚暴发生的原因。但是也有人不同意这种观点，认为这种方向的改变只能控制亚暴出现的强度和纬度，对亚暴的触发和能量的释放不会有明显的影响。这些问题的解决有待于建立亚暴事件全过程的正确时间序列，以及对亚暴的形态建立一个正确的物理图像。磁层亚暴对人类的活动有很大影响。它可以影响高纬度地区的通讯，可以在长距离电缆和跨海洋的电缆中诱发感应电流，也可引起同步卫星发生强烈真空放电和高压电弧（有时甚至会导致一颗卫星的完全损坏），因而对磁层亚暴的研究有重要的实际意义。 § 磁层亚暴过程的国际定义 1978年，Victoria会议对磁层亚暴及其过程给出了基本一致的定义“磁层亚暴是起始于地球夜晚面的一种瞬态过程，在此过程中来自太阳风-磁层耦合的很大一部分能量被释放并储存在极区电离层和磁层中”。“这一过程的开始以子夜区极光辉度的突增为标志，在其整个过程中极光电集流最初增加，然后恢复到亚暴前的基态水平。在亚暴期间西向电集流可能多次增强，每一次增强都伴随着Pi2脉动的爆发和西向涌浪的出现。亚暴发展时子夜分立极光区向极区和西扩展，极光活动到达最高纬度以后再逐渐恢复到暴前位置。从第一次Pi2爆发到极光区到达最高纬度的这段时间成为膨胀相。子夜区极光恢复到较低纬度这段时间叫做恢复相。” 1982年，Munster会议进一步对磁层亚暴过程取得了大致一致的看法：磁层亚暴“由两种性质不同的基本过程组成。这两种过程分别为直接驱动过程（太阳风能量直接传输到极区电离层和环电流中）和装-卸载过程（能量先储存于磁尾一段时间，然后在膨胀相时脉冲式地释放到极区电离层和环电流去）” 其中装-卸载划分为增长相，膨胀相和恢复相三个阶段。[1] |
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