［本站讯］近日，空间科学与技术学院磁层和太阳风相互作用课题组指导的两项本科生研究工作在地球物理学期刊《Geophysical Research Letters》（JCR一区）连续发表，深度拓展团队前期月球潮汐驱动地球空间环境的突破性发现（Nature Physics, 2023），分别揭示了月球潮汐对等离子体层顶动力学和地磁活动的关键调制机制。
图1 月潮电离层电流系统在纬度(MLAT)和月球地方时(LLT)平面的分布。图(a)是根据地磁数据用球谐分析反演得到的等效电流，图(b)是根据电离层发电机方程计算的总电流
2021级物理学本科生刘艺涵以第一作者发表的研究首次通过观测数据锁定了月球潮汐驱动地磁扰动的电流源区。团队基于TIMED卫星19年数据，解析出80–120公里高度全球月潮风场分布，发现110公里处的中性风潮汐主导地磁潮汐变化。进一步使用二维电离层发电机理论计算表明：月球引力激发的潮汐风在该高度形成四涡旋电流系统（图1b），与地磁球谐分析结果高度匹配（图1a），证实了月球潮汐通过驱动110公里高度的电离层电流引发全球地磁扰动（幅度约2nT）的完整物理链。该成果为地月空间电磁耦合机制提供了关键证据。通讯作者为田安民副教授与国防科技大学肖超副研究员(原为课题组博士后)。
图2 含与不含月相（LP）输入的FCNN神经网络模型性能对比
2022级“天文与空间科学菁英班”本科生李雅君以第一作者发表的研究提出了一种基于月相（LP）和深度学习的等离子体层顶位置预测模型。该工作首次将月相变量纳入建模，利用1977–2015年37869次卫星穿越事件数据，结合BP和FCNN神经网络架构，量化了月相对等离子体层顶的调制效应。研究发现，添加月相信息后，模型在磁地方时（MLT）黄昏扇区（18–24 MLT）的均方根误差显著降低，最大降幅达0.03RE，模型整体误差相比经典模型减少15%；尤其在非磁暴期（Dst>-30 nT），月相调制效应更为突出。该模型突破了传统太阳风驱动范式，为高精度空间天气预报提供了新工具（图2）。通讯作者为肖超副研究员和史全岐教授。
两项研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和澳门科学技术发展基金支持，校内合作者还包括刘晶教授、郭瑞龙教授和王慧姿副研究员，研究生马肖、唐涛、苏杭、路一帆，本科生王梦雨、胡梓墨、索佳佳，校外合作单位有国防科技大学和澳门科技大学月球与行星科学重点实验室。Geophysical Research Letters（GRL），创刊于1974年，是地球物理学领域的国际顶级期刊，也是Nature Index源期刊，以快速发表地学领域有广泛影响的创新性研究成果为特点。
近年来，空间科学与技术学院磁层和太阳风相互作用课题组围绕深空探测国家战略需求，在地球/行星磁层对太阳风的响应、地月空间环境、空间粒子辐射探测、自主仪器研制等方面取得了一系列研究成果，发表SCI论文百余篇、专利十余项，自主设计并成功研制的近地轨道中子谱仪于2024年1月搭载“未名一号”卫星发射入轨。团队培养的本科生和研究生发表多篇高水平论文，其中6篇分别被选作JGR杂志封面及THEMIS卫星、AGU 会刊EOS、美国宇航局(NASA)、美国天文学会(AAS)和《自然》杂志亮点成果，入选国家基金委2023年度工作报告中的优秀资助成果。学生在读期间获国自然青年学生基础研究项目（博士研究生），国家奖学金、全国大学生年度人物提名奖、省优秀博士/硕士/本科毕业论文、中国地球物理学会优秀博士论文等项目资助和荣誉奖励；毕业后进一步深造或到航天部门、高科技企业、国内外知名高校及科研院所任职，开展科学研究或相关科技成果转化工作，其中3人已成长为国家和省级人才，获批国家基金委海外“优青”、面上和青年基金、山东省泰山学者等。
