鄭慶章教授

快速流事件

A Systematic Study of the Substorm Growth and Expansion Phases:
Multiple Observations

        行星際磁場的南北分量已知是太陽風能量傳遞至磁層與電離層系統一個很重要的參數。當行星際磁場轉南向時，磁層副暴的成長期開始，一段時間後磁層副暴爆發。到目前為止，爆發的物理機制仍不清楚，尤其是電流中斷與磁場重聯的時間序列問題的爭議頗大。除此之外，有些磁層副暴卻沒有發展成大磁層副暴，而轉變為假性爆發或小磁層副暴。在本子計畫中，我們將用多重觀測資料去瞭解電流中斷與磁場重聯的時間序列問題、有些磁層副暴不能發展成大磁層副暴的原因以及影響磁層副暴發展的因素。資料包括Time History of Events and their Macroscopic Interactions during Substorm (THEMIS) 電漿與磁場資料及全天候照相機極光影像、Wind 和 Advanced Composition Explorer (ACE) 太陽風電漿與磁場資料、Polar Ultraviolet Imager (UVI) 極光影像、Cluster II 和 Geotail 電漿與磁場資料、Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) 磁場資料、極光電噴流指數 (AE)。其中 THEMIS 資料是由五顆相同配備的衛星同時觀測得來的，有較好的時間與空間的的解析度。

        在磁副暴成長期時期，太陽風能量儲存在磁尾，30-60 分鐘之後的磁副暴爆發時期，太陽風能量突然地由磁尾釋放進入電離層，有些磁副暴並且發展成大磁副暴，有些則沒有，對於成長期的認識是在了解磁副暴的爆發機制以及磁副暴發展的重要部分，藉著 THIMIS、WIND、ACE、Cluster II、Polar、Geotail、GOES 以及地面測站資料，我們能夠研究極光的發展，以及在磁副暴成長時期和爆發時期極光發展與磁尾動力機制的關係。

        我們已經擁有了自 1997 到 1998 兩年的 WIND、Polar、Geotail 和GOES 資料，此外可從網路上取得公開的 ACE 和 Cluster II 資料，並與國外的研究人員合作取得 THEMIS 資料，未來我們將可望獲得以下研究目標的解答：

         (1) 電流中斷與磁尾腔磁場線重聯的時序問題。
         (2) 雙胞極光與非雙胞極光事件的磁尾動力機制特徵。
         (3) 內部機制觸發與外部機制觸發磁副暴事件的磁尾動力機制特徵。
         (4) 由行星際磁場方向變化所觸發的磁副暴事件，其磁尾動力機制特
               徵。

        磁副暴的發展代表著地球磁層能量轉移的基本模型，研究目標所確認的動力機制特徵，將提供發展磁副暴模型的研究人員一些基本特徵的限制，在磁副暴發展上現象和理論的了解對於太空科學和太空天氣的發展都是相當重要的。