第一章 日地物理学简史&C．T．Russell 1
1．1 古代极光的观测 1
1．2 早期地磁场的测量 2
1．3 一门学科的诞生 3
1．4 电离层和磁层 8
1．5 太阳风 11
1．6 磁层探测 12
1．7 行星和行星际探测 19
1．8 结语 21
参考读物 21
习题 21
第二章 太空等离子体物理&M．G．Kivelson 22
2．1 引言 22
2．2 单粒子运动 22
2．3 粒子的集体行为 27
2．4 等离子体状态 30
2．5 等离子体的流体描述 32
2．6 磁流体动力学方程的两个应用 38
2．7 结语 40
附录2A 磁场中非相对论带电粒子的一些性质 40
参考读物 41
习题 42
第三章 太阳及其磁流体力学&E．R．Priest 44
3．1 引言 44
3．2 新的太阳 48
3．3 磁场的作用 50
3．4 磁流体力学平衡、波和不稳定性 53
3．5 太阳活动 54
3．6 日珥 57
3．7 日冕加热 61
3．8 太阳耀斑 63
3．9 结语 68
习题 69
第四章 太阳风&A．J．Hundhausen 71
4．1 引言 71
4．2 太阳风性质简介 72
4．3 日冕中太阳风形成的基本概念 75
4．4 日冕和太阳风的磁场结构 85
4．5 太阳风中主要的随时间变化扰动 96
参考读物 99
习题 99
第五章 无碰撞激波&D．Burgess 100
5．1 引言 100
5．2 无碰撞激波 103
5．3 激波结构：怎样产生的? 111
5．4 未被提及的事情 118
附录5A De Hoffman-Teller参照系 118
附录5B 高能粒子与前兆激波 120
附录5C 激波法向的确定 122
参考读物 123
习题 123
第六章 太阳风与具有内禀磁场行星的相互作用&R．J．Walker和C．T．Russell 125
6．1 引言 125
6．2 行星磁场 125
6．3 磁层腔的大小 128
6．4 磁层腔的形状 130
6．5 自洽模型 132
6．6 磁层周围的太阳风流动 134
6．7 结语 138
参考读物 139
习题 139
第七章 电离层&J．G．Luhmann 141
7．1 引言 141
7．2 离子的产生 141
7．3 离子的损失 148
7．4 由产生率和损失率确定电离层密度 149
7．5 一个例子：地球电离层 152
7．6 与电离层相关的其他考虑 153
7．7 结语 155
参考读物 156
习题 156
第八章 等离子体与非磁性物体的相互作用&J．G．Luhmann 157
8．1 引言 157
8．2 等离子体与类月物体的相互作用 157
8．3 等离子体与带大气层星体的相互作用 160
8．4 结语 175
参考读物 175
习题 176
第九章 磁层顶，磁尾和磁重联&W．J．Hughes 177
9．1 引言 177
9．2 磁层顶 177
9．3 地球磁尾 180
9．4 磁重联 187
9．5 磁层顶的磁重联 202
9．6 重联和等离子体片边界层 215
9．7 磁尾的稳态对流可能吗? 219
9．8 结语 220
参考读物 220
习题 220
第十章 磁层结构&R．A．Wolf 222
10．1 引言 222
10．2 地球磁层的磁场位形 222
10．3 地球中磁层和内磁层等离子体 224
10．4 电场和磁层对流 233
10．5 绝热不变量和粒子漂移 236
10．6 电离层——磁层耦合 246
10．7 电离层电流 249
10．8 沿磁场的电位降 249
10．9 磁层粒子进入地球大气层的损失 250
10．10 结语 251
参考读物 251
习题 251
第十一章 脉动与磁流体力学波&M．G．Kivelson 253
11．1 引言 253
11．2 基本方程 255
11．3 线性波方程 256
11．4 冷等离子体中的波 257
11．5 温等离子体中的波 260
11．6 电离层边界条件 263
11．7 偶极子磁场中的MHD波 265
11．8 波能的来源 268
11．9 不稳定性 269
11．10 行星磁层和其他区域中的波 270
参考读物 271
习题 272
第十二章 等离子体波&C．K．Goertz和R．J．Strangeway 273
12．1 引言 273
12．2 双流体等离子体中的波 273
12．3 未磁化等离子体中的波 276
12．4 磁化等离子体中的波 287
12．5 动力学理论和波不稳定性 299
参考读物 303
习题 303
第十三章 磁层动力学&R．L．McPherron 305
13．1 引言 305
13．2 磁活动的类型 306
13．3 磁活动的度量：地磁指数 311
13．4 太阳风对地磁活动的控制 312
13．5 磁层对地磁活动的控制 320
13．6 亚暴的唯象模型 328
13．7 结语 335
附录13A 测量磁场的仪器 336
附录13B 标准地磁活动指数 342
参考读物 347
第十四章 极光和极光电离层&H．C．Carlson Jr．和A．Egeland 348
14．1 引言 348
14．2 极光粒子沉降：极光谱线 351
14．3 极光的时空分布 361
14．4 极光亚暴 367
14．5 极光电离层 370
14．6 极光对无线电波的影响 373
14．7 向电离层的能量传输 373
14．8 与磁层-电离层-热层中边界及物理过程的关系 376
14．9 稳态日向极光弧：能量学和热平衡 376
参考读物 377
习题 378
第十五章 外行星的磁层&C．T．Russell和R．J．Walker 380
15．1 引言 380
15．2 太阳风特性的变化 381
15．3 磁层的尺度 384
15．4 重联的作用 386
15．5 行星的卫星与行星磁层的相互作用 388
15．6 辐射带 389
15．7 波和不稳定性 391
15．8 无线电波辐射 392
15．9 结语 393
参考读物 393
习题 393
附录1 符号，矢量恒等式，微分算子 394
附录2 太空物理学的基本常量和等离子体参量 400
附录3 地球物理坐标系变换 402
参考文献 411
名词索引 427