实验室博士生魏冬在磁层爆发性整体流研究中取得重要进展
近日，实验室Malcolm Dunlop教授及其博士生魏冬研究了内磁层爆发性整体流(BBFs)对地面大尺度剧烈地磁场扰动的驱动作用。该成果以“Intense dB/dt Variations Driven by Near-Earth Bursty Bulk Flows (BBFs): A Case Study”为题发表于空间物理学领域的著名期刊《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上（图一）。博士生魏冬为论文的第一作者，Malcolm Dunlop教授为第二作者兼通讯作者。
爆发性整体流是地球磁层的一个瞬态结构，其观测特征为等离子体流动的爆发以及磁场南北分量的急剧增加。在以往的研究中，爆发性整体流会对磁层结构产生影响，比如等离子体片的变薄与扩张、偶极化锋面的形成、高能粒子注入以及类似1区场向电流的楔状结构产生。但是，目前仍然缺乏爆发性整体流对地面剧烈磁场扰动乃至地磁感应电流(GIC)驱动作用的研究。Malcolm Dunlop教授课题组运用磁层-电离层-地面系统中的多点观测方法，对在2015年1月7日亚暴事件中内磁层的爆发性整体流、电离层共轭区域的场向电流以及地面共轭区域的磁场扰动等多个方面开展了研究，揭示了内磁层爆发性整体流对地面剧烈磁扰动的驱动作用。
该研究发现在2015年1月7日亚暴急始前地球同步轨道处出现多个爆发性整体流事件，分布于夜侧23-02 磁地方时的范围内。随后，地面共轭区域地磁台站的磁场数据显示，每个爆发性整体流均产生了类似1区场向电流的楔状结构。此次研究结果表明，若干个小尺度的楔状电流结构构成了大尺度亚暴电流楔并驱动了地面磁场的剧烈扰动，进而可能产生强地磁感应电流。另外，相同的场向电流结构同时在磁层和电离层的共轭区域被观测到。该研究工作为磁层爆发性整体流驱动地面剧烈磁扰动提供了直接证据。
本研究工作受到国家自然科学基金创新群体、面上项目经费以及中国子午工程的支持。