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引言

經(jīng)中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心（以下簡稱“空間中心”）各科研部門推薦、學(xué)術(shù)委員會投票評選、所務(wù)會審議，最終確定2024年空間中心亮點成果為：揭示地球磁層對流演化新模式、天基高精度海洋短波重力場測量技術(shù)獲得突破。

亮點成果一：揭示地球磁層對流演化新模式

太陽風(fēng)的物質(zhì)和能量是如何進入地球磁層？如何驅(qū)動磁層中等離子體的對流運動？磁層中的能量是如何輸運、存儲和耗散的？這一系列問題一直是太陽風(fēng)-磁層耦合的前沿科學(xué)問題，對于我們了解磁層空間基本物理過程和空間天氣預(yù)報具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價值。空間中心太陽活動與空間天氣全國重點實驗室研究團隊以及國際團隊成員密切合作，首次提出和證實了日側(cè)磁重聯(lián)直接驅(qū)動磁層大尺度對流的演化新模式。

本研究表明日側(cè)和夜側(cè)磁重聯(lián)可以相互獨立地驅(qū)動磁層大尺度對流，并提出了經(jīng)典對流循環(huán)模型外的新物理圖像，支持了現(xiàn)代的擴展/收縮極蓋模型和直驅(qū)亞暴模型的預(yù)期。本研究強調(diào)了大尺度場向電流和等離子體對流在太陽風(fēng)-磁層耦合中的關(guān)鍵作用，所提出的新物理圖像可以在預(yù)期2025年發(fā)射的中歐聯(lián)合空間科學(xué)衛(wèi)星項目“微笑計劃”（SMILE）任務(wù)中得到進一步檢驗。

圖1 磁層對流增強示意圖。a) 經(jīng)典的Dungey循環(huán)對流模式，b) 日側(cè)驅(qū)動的磁層對流演化模式。黑色箭頭代表磁力線, 粉色箭頭代表對流方向,藍色箭頭代表對流電場。

亮點成果二：天基高精度海洋短波重力場測量技術(shù)獲得突破

海洋重力場是地球系統(tǒng)的重要物理場，可以反映地球各圈層相互作用和動力過程決定的物質(zhì)分布、運動和變化狀態(tài)，在海底地形反演、水下匹配導(dǎo)航、板塊構(gòu)造和巖石圈結(jié)構(gòu)研究、海底火山研究、海底資源勘探等方面都具有重要的應(yīng)用價值?？臻g中心微波遙感技術(shù)重點實驗室研究團隊自主突破了可變脈沖簇合成孔徑雷達測高、沿航跡向多普勒銳化合成孔徑信號處理、差分測繪產(chǎn)品反演等系列關(guān)鍵核心技術(shù)，形成了載荷研制、數(shù)據(jù)預(yù)處理、重力場產(chǎn)品反演的全鏈條能力。這項成果使得我國在天基高精度海洋短波重力場測量技術(shù)方面獲得重要突破。

該項目的實施將獲取全球海域高分辨率高精度的海洋短波重力場產(chǎn)品，實現(xiàn)戰(zhàn)略基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自主可控，將在維護國家安全、開發(fā)海洋資源等方面發(fā)揮重要作用。

圖2：全球擾動重力產(chǎn)品

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