带从到的相对论电子快速损失了结合图中范艾伦星星的观测结果，发现相对论电子在经历磁暴后，电子通量相对换成其中是电子通量，单位是，是相空间密度，单位是对于特定的，在投掷角对应的模型中，利用线性插值得到特定对应的投掷角的值年月电子损失事件的观测与分析在这部分，我们将基于范艾伦双星和卫星的同步观测数据，对年月地球辐射带电子通量与相空间密度的时空变化现象进行详细研究，分析月日磁暴事件过程中辐射带电子的加速与损失机制图显示数据库中给出的年月日至日太阳风参数和地磁指数随时间的变化信息图分别为太阳风速度，行星际南北向磁场分量和太阳风动压，指数，指数，指数从图中可以看出其中⊥是粒子动量在垂直磁场方向的分量，是电子静质量，是当地磁场强度与电子的回旋运动有关第绝热不变量通常用来代替，因为只与背景磁场的强度和结构有关，与带电粒子质量和电荷数无关，更方便计算，其定义为其中下标表示磁镜点，和分别是磁镜点和位臵的背景磁场强度，积分上下限表示在两镜像点沿场线积分与电子的弹跳运动有关第绝热不变量，是带电粒子漂移壳围绕的磁通量，通常用更直观广义值，即，来代替，其定义为其中是地球磁偶矩在偶极子场中，与的值相同，在非偶极子场中，更适合表征带电粒子的漂移壳信息确定相空间坐标后，需要利用卫星测量的电针对磁暴期间利用相空间密度进行多卫星联合观测的分析地球物理学论文子设备是仪器自年起，卫星上就配备了和仪器截至年，颗运行的卫星中有颗安装了仪器，颗装备了仪器仪器用两个传感器来测量电子，其中低能粒子传感器提供以上的个电子能量通道，高能粒子传感器提供以上的个电子能量通道因此，测量电子的能量范围是，共个能量通道仪器测量电子的能量范围是，共个能量通道更多有关卫星的介绍请参照文献磁场模型与程序库模型是关于内磁层的暴时地磁场动态模型，它是基于年期间次磁暴事件的磁力计数据和相应的太阳风和行星际磁场的数据统计两颗范艾伦卫星和颗导航卫星在年月的辐射带电子通量数据，开展辐射带电子径向分布的细致研究，具体分析月日磁暴期间辐射带电子的加速和损失过程与物理机制卫星数据和计算方法范艾伦卫星数据范艾伦双星于年月发射，运行在倾角为的椭圆轨道，其近地点约，远地点距地心为地球半径每颗卫星的轨道周期为，远短于辐射带对磁暴的响应时间天，为更准确地分析和研究磁暴对地球辐射带的影响提供了方便范艾伦双星上的高能粒子成分分析与热等离子体单元，主要功能是测量辐射带各种带电粒子的速度方向及等离子体成分磁化电子离子分光仪和相对论电子质子探测器是单通过将电子通量数据转化为电子相空间密度数据来研究辐射带电子的加速和损失机制已有众多工作对辐射带电子的加速及损失机制进行了研究等发现辐射带电子的径向梯度与有关等和的研究发现，值大约在，是电子正梯度和负梯度的转折点等发现不同能量或不同值的电子径向梯度可以区分磁尾电子的径向扩散和局地加速效应在利用范艾伦卫星研究电子梯度随着时间的演变特性时，他们发现了种子电子的存在，并分析了其在局地加速过程中扮演的角色在损失机制方面，等的研究表明年月日电子的耗散主要是向外径向扩散的结摘要地球外辐射带是个高度动态变化的空间环境，辐射带电子通量的变化在磁暴期间尤为明显要分析潜在的电子动态变化机制，需要排除绝热效应产生的影响在以个绝热不变量组成的相空间坐标中，利用相空间密度可以反映电子的真实加速和损失情况本文详细分析两颗范艾伦卫星和颗导航卫星在年月的同步电子通量观测数据，发现在月日磁暴期间，当太阳风动压增大行星际磁场南向时，辐射带电子通量会发生骤降进步将电子通量转换成电子相空间密度并利用不同第第绝热不变量，组合条件下径向分布的差异性，深入探究磁暴期间辐射带电子的动态变化机制结果表明磁暴初期由于电子的局地加速导致不断上升的电子相空间密度进行了细致研究由的径向分布在不同，下的差异性可判断辐射带电子的加速和损失机制由径向分布可知梯度与有关，越高，曲线越平缓由不断增强的峰值可知有局部加速的存在，越高，峰值增强幅度越明显，说明高能电子的局部加速过程越显著其后，由于太阳风动压脉冲压缩导致的磁层顶阴影效应与相关联的向外径向扩散损失导致磁暴期间的峰值逐渐消失随着峰值的完全消失，径向分布呈现正梯度单调增长的趋势，说明同时也有向内径向扩散发生磁暴恢复相及暴后，峰值在低区域又逐渐形成，因为暴后径向峰值相比之前的峰值幅值高，说明等离子体中月日期间，太阳风参数介于，因此判断此时发生了中等磁暴由卫星通量观测，可知此处的电子通量低，在经历月日磁暴后发现电子通量增加，这与图中范艾伦，星的电子通量观测结果致结合图范艾伦双星和卫星的观测，可以看到相对论电子和超相对论电子在经历月日磁暴后电子通量比暴前通量大，且在月日磁暴期间，多颗卫星都观测到明显的电子通量损失图显示了年月日至日这个月，利用模型计算得到的颗卫星卫星的随和时间的变化情况图中值从上到下分别为和，值为图中的低值意味着电子能量低对于能量较低的电终，消失的峰值由于损失逐渐变成正梯度单调增长的趋势对应范艾伦星月日∶∶期间曲线，对应范艾伦星月日∶∶期间曲线，说明此时有向内的径向扩散发生在磁暴恢复相及后期，峰值在低重现，重现后的峰值位臵相较之前的峰值位臵向内移动如果是扩散损失的话，峰值幅度应小于之前的暴时峰值，但是从图中发现在磁暴后红线部分，暴后峰值远超之前暴时峰值由此推断，峰值位臵内移可能是等离子波的加速作用导致增加在值较大的情况下图和，月日期间达到峰值后减小，是因为径向扩散导致的损失，而在月日，增加且有峰值形成，这可能是等离子波对辐射带电子的局地加速效果图均得到图，图中给出了年月日，电子相空间密度随的径向剖面曲线在不同和值的演化过程图中的值从左到右分别为在偶极子场下对应的电子能量为，对应的电子能量为，对应的电子能量为和对应的电子能量为，值为对应的电子赤道投掷角为图中每条电子相空间密度曲线的开始时间以及对应的颜色列在了图的右侧注意每行的各子图纵坐标相同，每列的各子图横坐标相同图，分别给出了年月日，电子能量随的径向剖面曲线在不同和值的演化过程，它展示了当，定时电子能量与成反相关辐射带电子在磁暴事件前即范艾伦星年月日∶前，径针对磁暴期间利用相空间密度进行多卫星联合观测的分析地球物理学论文对辐射带电子的局地加速在其中起着重要作用综上所述，本文利用多颗卫星对磁暴期间辐射带电子时空特性的观测，为判断辐射带电子加速和损失机制提供了重要依据随着后续更多卫星数据的积累和完善，同时分析辐射带电子动量与电子的时空动态变化规律，有望获得对辐射带电子动力学更精细的理解与认知刘泽源，倪彬彬，付松，项正，郭建广，曹兴，顾旭东，易娟，郭英杰，郭德宇，王敬之磁暴期间辐射带电子相空间密度的多卫星联合观测地球物理学报，基金中国科学院先导计划国家自然科学基金民用航天预研项目资助针对磁暴期间利用相空间密度进行多卫星联合观测的分析地球物理学论文，上仪器测量的电子通量数据来研究磁暴期间外辐射带电子的通量分布和相空间密度分布，并分析年月期间辐射带电子加速及损失过程对应的物理机制由范艾伦卫星观测的电子通量分布和卫星观测的电子通量分布可知，暴后通量远超暴前通量，说明月日磁暴是增强型磁暴，由于电子通量分布是按电子的能量或投掷角来划分的，不能反映真实的电子加速和损失情况，而通过绝热不变量组成的坐标系可以真实地表达电子的动态变化，其中绝热不变量与电子能量和投掷角之间满足定的关系当，定，不同时刻卫星的位臵不同，对应的电子能量和投掷角显现出周期性变化趋势我们选取了年月日磁暴前中后不同时间合范艾伦，双星的变化趋势，发现高区域逐渐向低扩散在磁暴发生前，高出现在较高的，而在磁暴发生后，高几乎占领整个外辐射带图分别反映的是，时范艾伦星的电子能量随时间的变化曲线图分别反映的是，时范艾伦星的电子能量随时间的变化曲线图中展示了，定，不同时刻的电子能量不同，且能量有周期性变化趋势从能量变化图看，高值对应的能量曲线数据有缺失，这是由于在计算些时刻的时，高值计算得到的电子能量不在范艾伦卫星的有效能级范围内图，反映的是电子投掷角随时间的变化，可以看出，磁暴前有逐渐下降过程，而高值对应的电子，如图所示，磁暴前几乎不变，直到磁暴发生才有电子骤降过程同样，与范艾伦卫星的观测情况致，磁暴前卫星的高值出现在相对较高的区域，磁暴期间值出现明显骤降，而在磁暴后期及恢复相高值占领整个卫星观测的辐射带区域图颗卫星测量的辐射带相对论电子通量随和时间的变化图对于不同的第第绝热不变量，组合颗卫星观测到的辐射带相对论电子随和时间的变化结果与讨论本文结合范艾伦，双星上和仪器以及颗卫星范艾伦双星观测到的相对论电子通量时空变化以及对应的电子相空间密度随和时间的变化图对于不同的第第绝热不变量，组合范艾伦红色曲线，蓝色曲线星观测到的电子能量和投掷角随时间的变化图对于不同的第第绝热不变量，组合范艾伦，星观测到的不同时间段内电子与电子能量随的变化曲线图例中标注的是每条曲线对应的起始时间颗卫星对电子损失事件的观测图显示了年月日至日这个月，颗卫星卫星观测的电子通量随和时间的变化情况图从上到下的电子能级依次是从图中可以看出，在年月日，外辐射带有明显的相对论电子和超相对论电子的快速损失由分布变化不大，在磁暴发生初期，不同和值的电子相空间密度在高区域出现了峰值对应范艾伦星月日∶月日∶期间峰值，对应范艾伦星月日∶月日∶期间峰值，峰值位臵大约在之间由文献，可知，出现不断增长的峰值与电子的局地加速有关由图，知，径向梯度与有关值越高，梯度越平缓，但峰值相