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同济大学一学生研究成果发表于国际著名地学期刊《JGR:Space Physics》
2020-07-30 10:07:00
同济大学
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  7月22日,国际著名地学期刊《Journal of Geophysical Research: Space Physics》(《地球物理学研究杂志:空间物理学》)在线发表了同济大学海洋与地球科学学院2019级硕士研究生冯惠婷与合作者的研究成果。该论文题为“Interhemispheric conjugacy of concurrent onset and poleward traveling geomagnetic responses for throat aurora observed under quiet solar wind conditions”(平静太阳风条件下伴随喉区极光的地磁同时响应与极向传输的南北半球共轭性),冯惠婷为文章第一作者,海洋与地球科学学院韩德胜教授为通讯作者。此项研究受到国家自然科学基金项目的资助。

  以往研究发现,喉区极光与磁层顶的局地凹陷结构相对应。该凹陷结构被认为是由磁层顶重联导致的,然而,目前尚缺乏充分的证据证明这一推论。日侧磁层顶重联对应磁力线由闭合到开放的过程,若该凹陷结构与磁层顶重联相关,则喉区极光在南北半球应存在共轭效应。由于南北半球季节的时间差异,地面极光观测台站无法同时对日侧极光进行观测,但对该共轭性的确认可采取其他多种手段。利用南北半球处于地磁共轭位置的两个地磁台链的观测,冯惠婷等详细研究了喉区极光南北半球共轭性。

  研究选取发生于2017年11月20日的三个喉区极光事件,事件均于平静的太阳风背景条件下发生,有效排除了其他极光事件带来的地磁干扰。当在极光卵于赤道边界向低纬侧延伸出一个喉区极光结构时,南北半球位于低纬度的台站均出现同时性的地磁响应,且共轭台站的地磁响应极性相反。随之,在较高纬度的台站中观测到极向运动的地磁信号,且位于极盖区的台站始终无明显的地磁响应。上述地磁响应特征很好反映了磁层顶发生的重联过程,当重联触发时,南北半球的低纬度台站出现同时性、极性相反的地磁响应,随着磁力线由闭合到开放并向高纬拖曳过程中,两半球中高纬度地磁台站均出现极向运动的地磁响应特征。此项研究为喉区极光对应磁层顶重联提供了强有力观测证据,同时,研究中所用的分析方法为研究极隙区附近的地磁瞬态响应提供了新思路。

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