［本站讯］近日，山东大学威海前沿交叉科学研究院刘健教授团队最新研究发现等离子体层顶表面波能够穿透进入等离子体层羽流并发生相互作用，该发现为进一步探索地球空间内磁层和极光区域的各种动态结构之间复杂相互作用奠定了坚实基础。相关研究成果发表于空间物理领域权威学术期刊《JGR-Space Physics》。山东大学威海前沿交叉科学研究院卓优博士后周一甲为论文第一作者，刘健教授为通讯作者，山东大学空间科学与技术学院史全岐教授和中国科学院地质与地球物理研究所何飞研究员为主要合作作者，山东大学为第一署名单位。

图1: 等离子体层羽流中的等离子体层顶表面波。

等离子体层羽流和等离子体层顶表面波是地球磁层-电离层耦合过程中的重要结构和机制。两者通常出现在相邻的空间区域，但其相互作用机制尚未明确。本研究首次在高密度等离子体层羽流中观测到等离子体层顶表面波现象，证实大尺度表面波能够穿透羽流结构。研究进一步揭示，这些表面波能以本征频率和谐波频率驱动致密羽流产生振荡；同时，由于羽流主要由高密度低能粒子构成，表面波通过时域结构调制所沉降的电子和离子能量较既往案例显著降低，但仍能在电离层形成极光巨型波动的典型特征。

图2 :电离层共轭的极光巨型波动和粒子沉降特征。

研究团队首次揭示了地球空间中两种重要的磁层-电离层耦合结构之间的相互作用以及其对空间环境的潜在影响，对于厘清等离子体层顶表面波的传播演化、揭示等离子体层顶表面波对空间天气的影响以及约束磁层-电离层耦合模型具有重要作用。

本研究获得国家自然科学基金项目、中国科技部重点研发计划和中科院青促进的联合资助。