多频段EMIC波共振散射辐射带相对论电子的损失时间尺度研究

摘要：

作为地球磁层中一种分布广泛的电磁波,电磁离子回旋波(Electromagnetic ion cyclotron waves,简称EMIC波)是地球辐射带相对论电子的重要损失机制.EMIC波通常呈现H+、He+和O+三种不同频段,不同频段对相对论电子的散射效应和损失时间尺度大不相同.准线性理论是定量分析不同频段EMIC波对地球辐射带相对论电子散射效应的重要工具,我们利用基于准线性理论开发的Full Diffusion Code(FDC),分别计算了 H+、He+、O+三种频段EMIC波在不同空间范围、背景等离子体条件以及不同传播角模型下对辐射带相对论电子的弹跳平均投掷角散射系数,建立了 L=1.5～7,背景等离子体参数α*(=fpe/fce)=6～30范围内的多频段EMIC波电子散射系数矩阵库.进而,我们计算了辐射带相对论电子在不同频段EMIC波散射作用下的损失时间尺度,获得了在不同磁层条件下EMIC波损失沉降相对论电子的定量信息.这些结果对于提升地球辐射带动力学过程建模水平、开展辐射带空间天气预报具有重要价值.

关键词：多频段电磁离子回旋波、波粒相互作用、投掷角散射系数、电子损失时间尺度

所属期刊栏目：66

分类号：P353(空间物理)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项;中国科学院战略性先导科技专项;中国博士后科学基金;民用航天预研项目;民用航天预研项目;民用航天预研项目

在线出版日期：2023-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：3610-3622