【{$randkws}】科学家首次在地球极区电离层与磁层发现类似台风或飓风的现象 命名为“太空台风” - {$web_name} 往往伴随有狂风暴雨

科学家首次在地球极区电离层与磁层察觉相似台风或飓风的现象 命名为“太空台风”
（神秘的地球uux.cn报导）据山东大学（作者：杜猛）：北京时间2月22日18点，《自然・通讯》（Nature Communications）在线发表了山东大学“太阳爆发及其对行星空间生态的作用”攀登打算革新团队、空间科学探究院电离层-磁层耦合课题组组长张清和教授领导的海外团队新近探究成果，并被《自然》（Nature）选为探究亮点。该项探究成果首次在地球极区电离层与磁层察觉了相似台风或飓风的现象，并将其命名为“太空台风（Space hurricane）”，全面抢先体验合集揭示了其形成机制。
该项探究运用美国“国防气象卫星”（DMSP）观测和铱卫星搭载的工程磁力计开展的“主动磁层与行星电动力学响应评测”（AMPERE）获取的全球场向电流分布资料，结合中科院全国空间科学中心的三维磁流体力学模拟，获得以上察觉。该成果将提升人们对太阳风-磁层-电离层耦合过程的操控系统认知。论文以"A Space Hurricane over the Earth's Polar Ionosphere"（地球极区电离层上空的太空台风）为题，山东大学为论文第一和通讯作者单位，最新游戏本快报张清和为第一和通讯作者，美国约翰霍普金斯大学使用物理评测室张永良探究员、中科院空间中心王赤探究员团队等作出重大贡献。
台风或飓风是发生在低层大气中的强烈热带气旋，往往伴随有狂风暴雨，给人类带来巨大生命或财产损失，乃至是灾难。那么在地球或其他行星的高层大气中是否存在相似台风或飓风的现象呢？这一直是科学家们好奇与寻觅的难点课题之一。与低层大气的中性粒子生态各异，高层大气（磁层和电离层）属等离子体（带电粒子）生态，若存在相似台风或飓风的现象，将预示着在该状况下日地能量耦合过程的网友安卓版本Tips效率会大大提升。但是，由于高层大气空间浩大、生态恶劣致使该区域内观测相当缺乏，人们也一直没有在高层大气中察觉相似台风或飓风的蜘丝马迹。
针对这一科学考验，近年来张清和教授带领团队与境内外探究者兴办，运用系列先进的观测设备或装置和计算机数值模拟，展开了操控系统性的探究岗位。这些装置和模拟含有月球轨道卫星、电离层卫星和我国南北极地面台站的观测，以及中科院空间中心对有关事情的高时空分辨率三维太阳风-磁层-电离层耦合磁流体力学模拟。
该团队察觉，陪伴最重要，总有一句适合你2014年8月20日，在一次长时间的地磁极端平静条件下，地球北极磁极点附近发生了一类相似于台风气旋状的水平尺度超过1000公里的极光亮斑结构，亮度比极光椭圆内的极光亮得多，这是一个非同寻常的现象，由于通常状况下磁极点附近的极盖区是没有显著极光的，极光大都发生在纬度较低的极光椭圆内。该结构持续近8小时，并伴随有显著的强的亮斑状上行场向电流、强等离子体对流涡旋剪切（中心处速度接近为0，“台风眼”）、离子上行、局部电子温度上升1000K 以上、先负后正的双极磁场结构（预示着存在磁通管结构）、电子的倒V型加速（中心附近能量可达10 keV以上）、堪比超级磁暴的电子沉降能通量等。这些特征与台风或飓风相当相似，基于此，该团队将这一现象命名为“太空台风”。
经观测与模拟对比确认察觉：在这段长时间极端平静期内，发生在地球高纬度磁层顶的较为稳定的尾瓣磁场重联及其引发的磁力线或磁流管的演化，促使在地球北极的磁极点上方的电离层与磁层形成了一个巨大的顺时针旋转的漏斗形磁螺旋结构。该结构形成了太阳风带电粒子直接进入地球中高层大气和电离层离子上行和逃逸至磁层的通道，极大提升了太阳风-磁层能量耦合的效率。另外，该结构所引发的极端空间天气生态也能直接作用有关区域内的无线通讯导航与定位、超视距雷达探测和卫星的正常管理等。
该探究表明在极端平静地磁条件下，极区仍或许存在堪比超级磁暴促销时的局地剧烈地磁扰动和能量注入现象，升级了人们对极端平静条件下太阳风-磁层-电离层耦合过程的认识。
该项探究是在全国自然科学基金、全国子午工程和海外空间科学探究所等项目扶持下展开的。近年来，张清和教授团队聚焦极区电离层-磁层耦合及其空间天气效应等海外中心和难点科学难题开展了操控系统性的探究岗位，获得了系列探究成果，先后有等离子体云块和跨极盖极光弧等方面的岗位发表于Science [Science, 339, 1597-1600 (2013)，当期亮点]和PNAS[PNAS, 117, 16193-16198 (2020)] 等权威期刊，并受邀撰写了美国地球物理学会（AGU）书籍有关高纬电离层不均匀体方面的章节[AGU Monograph chapter, 16, 285-302 (2020)]等。
有关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-021-21459-y
有关报导：科学家首次察觉“太空台风”
（神秘的地球uux.cn报导）据中国科学报（甘晓）：2月22日，《自然—通讯》在线发表了山东大学空间科学探究院教授张清和领导的海外团队的新近探究成果，并被《自然》选为探究亮点。该探究中，科学家首次在地球极区电离层与磁层察觉了相似台风或飓风的现象，将其命名为“太空台风”，并揭示了其形成机制。
低层大气中发生的强烈热带气旋被称为台风或飓风。令科学家好奇的是，在地球或者其他行星的高层大气中，是否也存在相似现象？
近年来，张清和带领团队与境内外探究者兴办，运用系列先进的观测设备或装置以及计算机数值模拟，展开了操控系统探究。
2014年8月20日出如今北极的一种巨型极光亮斑引发探究人员的高度留意。当时，正处于一次长时间的地磁极端平静条件下，地球北极磁极点附近呈现相似于台风气旋状的极光亮斑结构，其水平尺度超过1000公里。
经由更为完整地观测资料以及对该结构特色的确认，探究人员觉得，其与台风或飓风的特征相当相似，含有中心处“台风眼”的等离子体速度接近为0、磁场存在圆形扰动等。所以，他们将这一从未观察到的新现象命名为“太空台风”。
探究人员还经过进一步观测与模拟对比确认揭示了“太空台风”形成的机制。这一长时间极端平静期内，发生在地球高纬磁层顶的较为稳定的尾瓣磁场重联及其引发的磁力线或磁流管的演化，促使在地球北极的磁极点上方的电离层与磁层形成了一个巨大的顺时针旋转的漏斗形磁螺旋结构。该结构形成了太阳风带电粒子直接进入地球中高层大气和电离层离子上行和逃逸至磁层的通道，极大提升了太阳风—磁层能量的耦合效率。另外，该结构所引发的极端空间天气生态也能直接作用有关区域内的无线通信导航与定位、超视距雷达探测和卫星的正常管理等。
张清和强调，这一探究表明，在极端平静地磁条件下，极区仍或许存在堪比超级磁暴促销时的局地剧烈地磁扰动和能量注入现象，这升级了人们对极端平静条件下太阳风—磁层—电离层耦合过程的认识。
有关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-021-21459-y