学术活动预告：张旭——弥散极光的磁层驱动源-物理与电子科学学院

报告承办单位:物理与电子科学学院

报告内容:弥散极光的磁层驱动源

报告人姓名:张旭

报告人所在单位:浙江大学

报告人职称/职务及学术头衔:研究员

报告时间:2026年10月22日上午9：30

报告地点:理科楼B310

报告人简介:

张旭，浙江大学物理学院研究员。2014年本科毕业于北京大学，2021年于UCLA获得空间物理博士学位。之后在UCLA担任博士后和助理研究员。曾主持并参与多项NASA研究项目。研究方向主要聚焦空间等离子体中的波粒相互作用，包括等离子体波动的激发以及对粒子的影响，磁层-电离层的耦合过程如粒子沉降等。

报告摘要:

磁层中等离子片电子沉降是磁层向电离层能量输入的重要组成部分，并在弥散极光的形成以及磁层—电离层耦合过程中发挥重要作用。多种磁层中的物理过程能够将等离子片电子散射进入损失锥，包括电子回旋谐波（ECH）、时域结构（Time Domain Structures）以及哨声波，但这些机制对电子沉降的相对贡献及其极光响应仍缺乏系统认识。本报告利用 THEMIS 卫星观测，结合准线性理论和电离层模拟，研究上述不同机制驱动的电子散射与沉降过程。我们通过观测得到的波动参数计算了弹跳平均的投掷角扩散系数，并进一步获得了不同波动驱动的沉降电子能谱及其对电离层电导率的影响。结果表明，ECH 波和 TDS 是等离子片电子沉降的重要驱动机制，其中 TDS 在偶极化锋等等离子体边界附近能够产生显著的电子散射。进一步的研究表明，TDS 对等离子片电子的散射能够形成具有流带状结构的红线极光，从而建立了磁层中的非线性等离子结构、电子沉降与中尺度极光形态之间的直接联系。这些结果表明，波动驱动的电子散射在弥散极光形成过程中具有重要作用，并揭示了磁层等离子体动力学通过电子沉降影响电离层响应和极光形态的物理过程。

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