引言 1
第1章 地球磁尾的主要物理过程 5
1.1 地球磁尾介绍 5
1.1.1 磁尾的形成 5
1.1.2 磁尾的几个重要组成区域 5
1.2 磁层亚暴 7
1.2.1 亚暴对应的物理现象 7
1.2.2 亚暴产生机制的物理模型 13
1.3 磁场重联 15
1.3.1 磁场重联的基本概念 15
1.3.2 空间等离子体中的磁场重联观测 17
1.3.3 磁场重联的触发机制 17
1.3.4 快速磁场重联 19
1.3.5 电子扩散区结构 22
1.3.6 不同的重联模式 24
1.3.7 磁场重联产生的高能电子 26
1.4 等离子体波动 27
1.4.1 低混杂（LH）波／低混杂漂移（LHD）波 27
1.4.2 哨声波 29
1.4.3 电子静电回旋波 29
第2章 卫星仪器及观测方法 31
2.1 Cluster-Ⅱ卫星 31
2.2 THEMIS计划 34
2.3 数据分析方法 36
2.3.1 最小变量分析法（Minimum Variance Analysis） 36
2.3.2 Timing法 37
2.3.3 Curlometer法 38
2.3.4 干涉法 38
2.3.5 K滤波法 39
第3章 磁场重联过程中的波动研究 42
3.1 磁场重联扩散区内薄电流片附近低混杂漂移波的观测 42
3.2 快速磁场重联扩散区内的低频波动特征 47
3.3 重联扩散区内密度耗空区的波粒相互作用 53
3.4 总结和讨论 57
第4章 磁场重联零点的三维结构以及相关的波动粒子特征 61
4.1 磁场三维零点介绍 61
4.2 磁场重联零点的三维结构 62
4.3 零点附近的波动和粒子特征 67
4.4 总结和讨论 72
第5章 电子等离子体幅度调制波的数值模拟研究 74
5.1 幅度调制波简介 74
5.2 数值模型 75
5.3 模拟结果 78
5.3.1 调制的Langmuir波 78
5.3.2 高混杂波的调制 80
5.4 总结和讨论 82
第6章 亚暴期间高能粒子注入事件的大尺度动力学模拟 84
6.1 亚暴高能粒子注入的研究背景 84
6.2 卫星观测 85
6.3 数值模型介绍 88
6.3.1 大尺度动力学（LSK）模拟 88
6.3.2 全球磁流体力学（MHD）模拟 90
6.3.3 初始条件和归一化处理 91
6.4 模拟结果 93
6.5 总结和讨论 100
第7章 亚暴期间近尾偶极化锋面的特性 102
7.1 偶极化锋面介绍 102
7.2 数据介绍 104
7.3 2008年2月15日事件 104
7.3.1 偶极化锋面的传播和大尺度结构 107
7.3.2 波动性质 109
7.3.3 电子加速 112
7.4 2009年2月27日事件 114
7.5 2009年3月15日事件 116
7.6 总结和讨论 117
第8章 总结和展望 119
参考文献 124
致谢 143