Generation of lower and upper bands of electrostatic electron cyclotron harmonic waves in the Van Allen radiation belts
Generation of lower and upper bands of electrostatic electron cyclotron harmonic waves in the Van Allen radiation belts
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范艾伦辐射带中静电电子回旋加速器谐波的下带和上带的产生
DOI：
10.1002/2017gl073051
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发表时间：
2017-06
影响因子：
5.2
通讯作者：
Funsten H. O.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou Qinghua;Xiao Fuliang;Yang Chang;Liu Si;He Yihua;Baker D. N.;Spence H. E.;Reeves G. D.;Funsten H. O.
电子损失锥分布产生的静电电子回旋谐波（ECH）波可以产生等离子体片电子的高效散射损失，这对外磁层的动力学具有显着影响。在此，我们报告了范艾伦探测器分别于 2 月 11 日（事件 A）和 2014 年 1 月 9 日（事件 B）在同一位置 L ≈ 5.7–5.8，MLT ≈ 12 附近发生的两起 ECH 排放事件。在事件 A 期间，ECH 波的频谱集中在谐波带的下半部分，但在事件 B 期间，集中在上半部分。两个事件中观测到的电子相空间密度均通过减法双麦克斯韦分布进行拟合，并使用拟合函数基于均匀等离子体的线性理论来评估 ECH 波的局部增长率。 ECH波是由事件A中低密度等离子体层下半谐波带中50 eV-1 keV电子的损耗锥不稳定性激发的，以及事件B中相对高密度区域中谐波带上半部分中1-10 keV电子的损耗锥不稳定性激发的。当前的结果成功地解释了观测结果，并为ECH波如何在下半谐波频带和上半谐波频带中产生提供了第一个直接证据。
Electrostatic electron cyclotron harmonic (ECH) waves generated by the electron loss cone distribution can produce efficient scattering loss of plasma sheet electrons, which has a significant effect on the dynamics in the outer magnetosphere. Here we report two ECH emission events around the same location L≈ 5.7–5.8, MLT ≈ 12 from Van Allen Probes on 11 February (event A) and 9 January 2014 (event B), respectively. The spectrum of ECH waves was centered at the lower half of the harmonic bands during event A, but the upper half during event B. The observed electron phase space density in both events is fitted by the subtracted bi‐Maxwellian distribution, and the fitting functions are used to evaluate the local growth rates of ECH waves based on a linear theory for homogeneous plasmas. ECH waves are excited by the loss cone instability of 50 eV–1 keV electrons in the lower half of harmonic bands in the low‐density plasmasphere in event A, and 1–10 keV electrons in the upper half of harmonic bands in a relatively high‐density region in event B. The current results successfully explain observations and provide a first direct evidence on how ECH waves are generated in the lower and upper half of harmonic frequency bands.
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DOI：
10.1002/jgra.50319
发表时间：
2013-06
期刊：
Journal of Geophysical Research: Space Physics
影响因子：
--
作者：
Xiao‐jia Zhang;V. Angelopoulos;B. Ni;R. Thorne;R. Horne
通讯作者：
Xiao‐jia Zhang;V. Angelopoulos;B. Ni;R. Thorne;R. Horne
影响因子：
--
作者：
R. Hubbard;T. Birmingham
通讯作者：
R. Hubbard;T. Birmingham
影响因子：
--
作者：
C. Paranicas;W. Hughes;H. Singer;R. R. Anderson-R.
通讯作者：
C. Paranicas;W. Hughes;H. Singer;R. R. Anderson-R.
影响因子：
10.3
作者：
H. Spence;G. Reeves;D. N. Baker;J. Blake;M. Bolton;Sebastien Bourdarie;Anthony A. Chan;S. Claude
通讯作者：
H. Spence;G. Reeves;D. N. Baker;J. Blake;M. Bolton;Sebastien Bourdarie;Anthony A. Chan;S. Claude
影响因子：
--
作者：
X. Tao;R. Thorne;Wen Li;B. Ni;N. Meredith;R. Horne
通讯作者：
X. Tao;R. Thorne;Wen Li;B. Ni;N. Meredith;R. Horne