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中文摘要：
空间等离子体物理是空间物理与等离子体物理的交叉分支学科。磁场重联和粒子加速是空间等离子体物理中重要的基础研究课题。本项目拟结合典型空间物理现象，应用理论分析、混合模拟和完全粒子模拟方法研究空间等离子体中磁场重联、粒子加速、波粒相互作用、电磁波动激发等基本物理过程，探索这些过程对空间灾害性天气的影响，寻找可能的预报标志。
结论摘要：
利用粒子模拟、混合模拟和试验粒子方法，研究了磁场重联过程中电子加速和波动激发的物理过程。在X型区中电子可被感应电场加速到高能.磁场重联所激发的波动具有以下特征右旋极化，传播方向近似平行于局地磁场，频率在局地电子回旋频率的0.07～0.17倍。因此，这些波动可能是哨声波。理论分析和数值模拟的结果表明，在低β等离子体中Alfvén波可引起离子的非共振投掷角散射，造成离子轨道混杂化，导致离子动力学温度的增加，且在垂直于磁场方向上离子温度增加更为有效。应用理论分析和混合模拟方法研究了多成份等离子体中的波粒相互作用。由H+和He2+温度各向异性所激发的离子回旋波可用于解释地球等离子体枯竭层中观测到的磁场谱特征。离子回旋波可导致太阳风中H+和He2+温度各向异性。快速太阳风中H+和He2+之间的相对流动还能激发磁声波和斜Alfvén波，且Alfvén不稳定性的速度阈值低于磁声不稳定性。研究了由损失锥-束流电子分布激发的回旋激射不稳定性，发展了太阳Ⅲ型射电爆的回旋激射理论。提出了一种计算低日冕中激波强度的方法，模拟了行星际空间中激波追赶磁云事件。还研究了尘埃等离子体中的波动和不稳定性。
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