刘阳希子 项正† 郭建广 顾旭东 付松 周若贤花漫 朱琪 易娟 倪彬彬3)

1) (武汉大学电子信息学院, 武汉 430072)

2) (中国气象局国家空间天气监测预警中心, 北京 100081)

3) (中国科学院比较行星学卓越创新中心, 合肥 230026)

人工地面甚低频台站发射的10—30 kHz信号主要在地球—低电离层波导传播, 部分能量会泄露进入内磁层, 进而会影响近地空间中高能电子的动态变化过程. 本文详细研究了NWC, NAA和DHO38三个人工甚低频台站信号对内辐射带和槽区高能电子的散射作用. 基于准线性理论, 分别计算了三个甚低频台站信号单独和共同作用时对高能电子的弹跳平均投掷角扩散系数, 并进一步利用Fokker-Planck扩散方程模拟内辐射带及槽区的高能电子在200 d内的动态演化过程. 结果表明, 在低L-shell (L ≤ 1.8), NWC台站信号对电子的损失占主导作用, 可以使能量在100 keV附近、投掷角小于60°的电子出现明显损失; 在较高的L-shell(2.2 ≤ L ≤ 2.7), 主要是NAA和DHO38台站信号占主导作用, 可以使能量小于20 keV、投掷角小于70°的电子通量显著下降; 三个甚低频台站信号对高投掷角(＞ 80°)的电子均无显著影响.

1 引 言

地球辐射带是近地空间环境的重要组成部分,存在于辐射带中的高能电子和高能质子会对运行其中的卫星、载人航天设备和宇航员构成巨大威胁, 因此研究辐射带的动态变化同时具有重要的科学意义和应用价值. 按照空间区域划分, 地球辐射带可分为内带、槽区和外带.

通常认为外辐射带的变化较为剧烈[1-3]而内辐射带相对稳定. 近期的研究结果表……