人工智能驱动的低频波-粒子交互：揭示磁层重要活动区亚暴机制

本论文深入探讨了人工智能在数据分析中的应用，特别是针对双星（Cluster）任务中对地球磁层重要活动区域的波-粒相互作用进行的研究。研究焦点集中在低频波动（LFWs）与离子之间的相互作用，以及这种相互作用在极冠区、磁层极区后部等区域的表现及其影响。 首先，论文的第一部分着重于极冠区的LFWs与离子交互作用。通过采用Cluster探测器的数据，研究人员分析了低频范围在60.3到10赫兹的LFWs对离子的影响。在高纬度极冠穿越期间，观察到了显著的LFWs与离子之间的交互作用，能量转移明显，这对于理解亚暴事件的触发机制至关重要。 然而，在中纬度磁层中，LFWs的频率范围扩展至10到180赫兹，其中包括低频波动LFIVCS。这一区域不仅显示出与离子的交互，而且LFIVCS的交互作用更为显著。这种交互不仅涉及能量转移，还可能涉及到粒子加速和磁层动态的调控，从而影响空间天气现象。 论文还考察了不同高度极冠穿越时，LFWs与离子之间的互动模式的变化。随着高度变化，LFWs的特性（如强度、频率等）可能会影响离子的行为，进而影响粒子流的投掷角和磁场所受扰动程度。这些发现有助于科学家们更精确地预测和理解磁层中各种活动区域的复杂行为。 此外，论文还讨论了这些研究成果在揭示亚暴触发机制中的作用。通过双星和Cluster的数据分析，作者提供了对磁层动态的重要洞察，这在航天器导航、通信和科研领域具有实际应用价值，特别是在保护空间环境和保障卫星安全方面。 这篇论文通过结合人工智能的数据分析技术和对双星观测数据的深度挖掘，为我们揭示了地球磁层中低频波动与离子相互作用的精细机制，对于提升我们对磁层物理过程的理解和预测能力具有重要意义。