三维磁重联的粒子模拟及卫星观测对比研究

磁重联是空间等离子体最主要的能量转换过程，在耀斑、CME和磁层亚暴等过程中起着关键作用，是空间等离子体物理和空间天气学研究的一个基本问题。当前磁重联研究进入了一个新阶段，探索三维重联的粒子动力学过程和效应，揭示磁重联的机理已成为最受关注的前沿课题。本项目主要通过等离子体粒子模拟，结合我国"双星计划"和欧空局Cluster等卫星的观测结果进行对比，主要研究：1)动力Alfven波在重联过程中的作用；2)基于粒子模拟和Cluster四点观测，分析重联率的大小及其决定机制；3)从拓扑学的角度分析重联扩散区内磁场和流场的三维结构，并力求在卫星观测事例中加以验证。.本项目组已有三维粒子模拟的并行程序和一个小PC 机群，经改造后在模拟粒子数、网格点数和质子电子质量比的选取上，可望达到国际先进水平；能及时拿到Cluster和"双星计划"的数据，有可能取得具有国际竞争力的成果。