磁层亚暴是磁层对太阳风扰动的主要响应模式,是地球空间最重要的能量传输与释放过程和最经常发生的空间灾害天气,其机理、模型和预报方法是空间研究的重大问题,也是分歧最多、挑战性最强的前沿课题。亚暴的关键问题是膨胀相的触发机理,长期以来受到人们极大的重视和广泛深入的研究,但至今仍然还是一个困惑学术界的谜。磁层亚暴增长相期间,太阳风向磁层输入巨大的能量和磁通量,近地等离子体片被剧烈压缩。卫星观察表明当外部条件发生变化,或者内部某种不稳定性、或者两者协同作用都可能造成近地电流片的破裂,而引发亚暴膨胀相。由于外部条件变化是一个宏观过程而内部不稳定性是一个微观过程,为了更好理解膨胀相的触发机理。本项目计划开发一个包含有宏观与微观过程的三维高精度全球 Hall-MHD 数值模拟程序包是很有必要。利用此程序包来模拟研究磁层亚暴对太阳风扰动响应过程,并实现磁层亚暴研究的重大突破。
英文主题词Magnetosphere substorm;the coupling of solar wind and the magnetosphere;magnetic reconnection;global Hall-MHD simulation.