1、地球磁层的观测和模拟:利用卫星数据和流体模型(RCM等)研究地球磁层的大尺度对流和中尺度注入现象。


       

                                        地球近地磁层的磁力线与等离子体压强分布                                                                                                   地球磁层中的“气泡”注入  

                                 (参见Yang et al., 2019, JGR. Yang et al., 2015, JGR.)                                                             (参见Sadeghzadeh et al., 2021, JGR; Yang et al., 2016, JGR.)


2、 木星和土星磁层的模拟:利用流体模型(RCM-JupiterRCM-Saturn)对巨行星磁层的等离子体输运和交换不稳定性进行研究。


     

                                                             土星磁层结构示意图                                                                                            RCM-Saturn模拟的土星内磁层的交换不稳定性


3、极光的观测与模拟:利用天基、地基观测,结合数值模拟,研究极光形态变化的物理原因。


    

                                                     地球磁层粒子注入造成手指状极光                                                              NASA THEMIS地面全天相机观测的极光。你能找到视频中像老虎一                                               (参见Wang et al., 2020, ApJ; Sun et al., 2021, GRL.)                                           样的极光吗?(参见Wang et al., 2021, GRL; Yang et al.,2014,GRL;

                                                                                                                                                                        Yang et al., 2013, GRL.)


4、 极光相机的研发:研制可搭载于微小卫星平台上的可见光极光相机,轨道高度与空间站近似。


            

                                                          相机定标暗室实验                                                                                          从国际空间站上,用单反相机对极光进行拍摄 





5、 空间天气对卫星群的危害:研究高能粒子造成的卫星表面充电(如互联网卫星群、北斗导航卫星等)现象



                                                        日地空间天气                                                                                                        高能电子注入对互联网卫星群的可能影响

                                                                                                                                                                           (参见Wang et al., 2021, GRL; Yang et al., 2011, JGR