近期国际著名地学期刊Geophysical Research Letters在线发表了我室博士研究生熊雅婷为第一作者、韩德胜教授为通讯作者的学术论文“Intermittent Lobe Reconnection Under Prolonged Northward Interplanetary Magnetic Field Condition: Insights From Cusp Spot Event Observations”。
在行星际磁场 (IMF) 北向条件下，日侧磁重联的重联率显著下降，但并没有完全停止，重联的位置可能从磁层顶的低纬移向高纬。在磁层尾瓣的同侧磁层顶附近，地球磁力线与IMF有着较大的磁剪切角，较易发生反平行或分量重联，称之为 “尾瓣重联” (lobe reconnection)。极光亮斑(Cusp spot)被认为是尾瓣重连的标志。
Frey et al. (2002) 发表在Nature上的论文表明在持续的北向IMF条件下, 尾瓣重联是连续的甚至是准稳定发生的；此后，对重联率、重联点、重联扩散区等的研究结果同样支持这个观点。然而，对太阳耀斑的研究表明，重联是间歇性的；并且，研究发现低纬重联也是不稳定的。因此，令人质疑的是，在持续的北向IMF条件下，尾瓣重连为何总是连续发生？或者说，尾瓣重连在多大程度上可以被认为是连续的？
该研究利用DMSP SSUSI在稳定的北向IMF条件下连续观测到了大约4小时的Cusp spot现象，同时利用地面雷达EISCAT和SuperDARN在中午附近观测到多个间歇性赤道移动雷达形式(EMRF)，在中午之后观察到多个间歇性极地移动雷达形式(PMRF)。每次持续约20-30分钟。这些间歇性的EMRF和PMRF分别对应于发生在当地中午附近的极向边界尾瓣重联和中午后的黄昏边界尾瓣重联。因此，该研究提出在持续的北向IMF条件下尾瓣重联是间歇性发生的，而不是连续的，基本否定了Frey等人（2002）发表在Nature的结果，对进一步认识太阳风-磁层耦合过程具有重要意义。
连续极光亮斑事件对应间歇性重联的关键观测证据
论文第一作者为我室博士研究生熊娅婷，通讯作者为我室韩德胜教授，合作者包括我室博士后王智伟，以及石润副教授等人。该研究受国家自然科学基金(42030101、42374191)资助。
论文引用：Xiong, Y.-T., Han, D.-S., Wang, Z.-W., Shi, R., & Feng, H.-T. (2024). Intermittent lobe reconnection under prolonged northward interplanetary magnetic field condition: Insights from cusp spot event observations. Geophysical Research Letters, 51, e2023GL106387. https://doi. org/10.1029/2023GL106387
文章链接：https://doi.org/10.1029/2023GL106387