国际磁层研究

日地物理科学委员会和空间研究委员会于1976~1979年联合组织的地球磁层观测和研究活动。60年代末,磁层物理开始由探索阶段走向实验研究阶段。为了广泛而定量地了解地球等离子体和电磁场环境中的动力学过程,日地物理科学委员会和空间研究委员会于1970年联合提出了“国际磁层研究”计划,并成立了专门小组,由美国勒德勒(J.G.Roederer)教授任主席。1971~1972年专门小组提出了 “1976~1978IMS”活动期间要研究的课题和宜采用的观测手段。有50多个国家先后参加了这项利用人造卫星、探空火箭、探空气球和地面台站网进行联合观测的规模庞大的国际合作。国际磁层研究原定为期3年,但根据研究需要,延长至1979年底。

国际磁层研究的主要课题有:

(1)弓激波和等离子体边界层的微观过程、太阳风穿入磁层的机制;

(2)极光粒子与电磁波相互作用、极区电激流、极盖区地磁活动、场向电流与电场的作用、极光卵边界的运动、极区热层加热以及极光能量向低纬地区的传输;

(3)等离子体层顶附近磁层-电离层的耦合及其随时间的变化;

(4)等离子体层与宁静期环电流的相互作用、Sq电流体系、哨声与甚低频波导、等离子体层的共转电场、宁静期和大磁暴期等离子体层与电离层之间的电离粒子交换、高密度等离子体孤立区和大尺度不规则密度结构;

(5)磁层中的回旋共振相互作用和其他波-粒相互作用;

(6)波注入和粒子注入引起的磁层效应。

国际磁层研究计划虽已结束,但许多探测资料尚待分析。根据已有资料,可以认为,IMS取得了如下成就:

(1)对磁层边界层的厚度,边界层附近的密度分布和等离子体运动有了更深入的了解,并提出了向阳面磁力线重联的新证据;

(2)从地面至磁层边界均测量到Pc4和Pc5波;

(3)观测到极光千米波辐射,并对ULF和VLF的空间传播特性有了进一步的了解;

(4)核实了磁层中天然静电波和天然电磁波的产生理论;

(5)在了解磁层中各种离子成分的行为方面迈出了一大步;

(6)对磁层、电离层中的电流体系有了进一步的了解,并证明了极区电激流磁情指数AU、AL和AE是迄今测量磁亚暴活动性的最佳指数。