中文摘要：

以分析有关卫星对火星大气中磁场和粒子的观测资料为基础，在与地球比较的角度,主要是从理论上研究火星大气中不同离子成分的动力学过程，研究不同行星际磁场和太阳风条件下火星大气中电离层离子逃逸的物理过程，研究不同的固有磁矩条件下火星大气中电离层离子的逃逸率及其随火星固有磁矩的变化关系。其创新点在于研究固有磁矩条件下火星大气中离子逃逸的物理过程及其影响因素。本项研究对于认识火星环境中的变化过程有着十分重要的科学意义，由于从与地球对比的角度进行研究，从而对于认识地球环境及其长期变化的物理过程也有重要的意义，同时对于推动我国开展深空探测（特别是行星探测），也有着十分重要的作用和应用价值。

结论摘要：

在分析卫星观测资料的基础上，研究了火星大气中不同成分的离子（包括H+、O+和其他重离子）的分布以及行星际和太阳风条件的影响因素，特别是探讨了粒子的逃逸率及其与此相关的水的消失过程。有观点认为火星的内秉磁场从古到今逐渐减弱，有可能会发生反转。以这一观点为基础，在假定的不同历史时期火星内秉磁矩条件下，研究了火星磁层中离子的分布，研究了离子分布的各种影响因素，研究了不同磁矩条件下火星大气中离子（包括H+、O+，O2+和其他重离子）的逃逸。主要结果认为，火星大气中离子的分布与火星的内秉磁矩有关，当内秉磁矩较强时，离子被火星磁场束缚的程度较大，离子逃逸的概率较小，当火星的内秉磁矩逐渐减弱时，离子被火星磁场束缚的程度逐渐减小，离子逃逸的概率逐渐增加。离子从火星空间逃逸的主要途径有两个，一是从火星的磁层顶被太阳风携带而逃逸，一是从火星的磁尾沿火星的磁力线逃逸。第一种逃逸过程受行星际/太阳风条件的影响较大，第二中逃逸受行星际/太阳风的影响较小。这一研究不仅对火星磁层的演化具有重要的科学意义，对于进一步探讨火星上水的消失过程提供了一定的基础。同时对于研究我们的地球空间也有重要的参考作用。