磁场偶极化现象是磁层亚暴中最具代表性的特征之一，是当今磁层物理研究的热点问题之一。最近的研究表明，磁场偶极化大致可以分成瞬时磁场偶极化（也称为偶极化锋面）和持续磁场偶极化。然而，对于近地磁场偶极化的具体演化以及电子加速等一些相关问题，目前并不是很清楚。

在本项研究中，通过对位于磁层亚暴触发区域附近的两颗THEMIS卫星的观测研究发现：（1）地向传输的偶极化锋面在近地磁尾可以演化为地向传输的偶极化；（2）由于持续的磁通量堆积，造成了明显的磁场偶极化的尾向传输（Figure 1）。这个事件非常好地展现了地向传输的偶极化锋面最终可能会演化成近地磁场偶极化，这可以解释近地磁层（或内磁层）在磁层亚暴过程中磁场位形由非偶极状向偶极状的演化。同时，还呈现了人们通常看到的近地磁场偶极化现象--磁通量堆积以及随后磁场偶极化的尾向传播。

Figure1．A schematic diagram in X-Z plane depicting the earthward-moving and tailward- moving dipolarizations near the tail current disruption region according to our observations. The red and blue arrows indicate the earthward-moving and tailward-moving dipolarizations,respectively.

同时，我们还重点分析了在近地磁场偶极化演化期间的不同能段电子加速的问题。通过P5卫星的观测，发现（1）对于30–200 keV电子，电子感应加速可能是主要的加速机制；（2）对于大于200 keV电子，费米加速可能是主要的加速机制（Figure 2）。不同能段电子的不同加速机制可能与其电子的具体来源和不同的加速过程有关。研究还进一步发现，在磁层亚暴触发区域附近的另一颗P4卫星的对电子加速的观测（Figure 3），与P5卫星的观测有明显的差异。这是一个非常有意思现象，这也表明了磁层亚暴触发区域是非常复杂的。

Figure 2. Observations from P5 during the time interval from 0210 to 0218 UT on March 15, 2009.

Figure 3. Observations from P4 during the time interval from 0210 to 0218 UT on March 15, 2009.

最后，我们还对近地磁场偶极化的演化期间极光活动进行了细致的分析。研究发现，在磁层亚暴触发期间增强的极光有一个明显的分裂现象：赤道方向运动的极光会逐渐减弱，极向运动的极光会迅速增强和膨胀（Figure 4）。这与近地磁场偶极化的演化过程是非常一致的。这也增强了人们对磁层亚暴期间极光活动与等离子体片之间的物理关联的认识和理解。

Figure 4. THEMIS all-sky camera images for selected time over a continental outline.

本工作主要由来自我中心、中国科学院空间中心、南昌大学、以及北京大学等科研人员合作完成。该项研究得到了国家自然科学基金、科技部973项目和山东省自然科学基金的资助以及空间天气学重点实验室开放课题和国家海洋局极地科学重点实验室开放研究基金资助。相关研究结果已正式被J. Geophys. Res.—Space Physics正式接受，并于近期发表[ChaolingTANG,Li Lu ,MengZhou ,ZhonghuaYao (2013), THEMIS observations of electron acceleration associated with the evolution ofsubstormdipolarizationin the near-Earth tail,J.Geophys.Res.,in press.]