国家重点培育学科：空间物理学

• 发布时间：[2016-10-20] 来源：[学院] 点击量：[27792]

      武汉大学空间物理学发祥于1945年的建立的国立武汉大学游离层实验室，是原高等学校国家重点学科和“211一期工程”重点建设的学科（“九五”期间投入2000万）；同时也是教育部 “地球空间环境与大地测量” 重点实验室的支撑学科。2001年以优异成绩通过第一期“211工程”重点学科建设项目“空间物理学”验收。2007年被评为国家重点学科（培育）。2006年，该学科的中高层大气研究方向申报了“武汉大气遥感国家野外科学观测研究站”，并获得批准。同年，以该学科教师为主体，联合无线电物理专业老师组成的“中、高层大气环境探测与数值建模”研究群体获批教育部创新团队。
      空间物理学科现有中高层大气物理（包括中高层大气遥感探测与数值建模、大气探测激光雷达技术），电离层物理与电波传播，磁层与日地物理等几个研究方向。共有在岗教师21位，其中教授9位。具有博士学位教师15位。该学科师资力量雄厚，科研能力强。先后主持了多项国家自然科学基金委重点项目、重大项目子课题、面上项目，国家863项目，等国家基础研究和应用技术研究课题。并取得了出色的研究成果。在空间环境建模方面作出一系列有国际影响的原创性科研成果；在空间环境探测技术方面达到了国内领先水平。利用自主研发的激光雷达获取了国内最大中高层大气参量激光雷达观测数据库，并发现了中高层大气新现象。

      方向介绍：

1）中高层大气物理
      本方向建成了以激光雷达为主的中高层大气实验观测平台，自主建设并主持申报的“武汉大气遥感国家野外科学观测研究站”获得科技部批准。本方向研究团队为“中高层大气实验观测与数值建模”教育部创新团队。近五年来承担国家自然科学基金重点项目2项，重大子课题1项，面上项目18项，国家863项目2项，教育部创新团队项目1项，重大培养基金项目1项，其它项目20余项。2009年，该方向主持的教育部重大项目以优秀的成绩结题，2010年，该方向主持的“中高层大气实验观测与数值建模”教育部创新团队项目以优秀的成绩结题。

2）电离层物理与电波传播
      本方向是国内最早从事电离层物理与电波传播研究和教学工作，并一直延续至今的唯一单位，现有高校唯一空间物理教育部重点电离层专业实验室。近五年来承担行业重大专项1项，国家自然科学基金重大子课题1项，面上项目12项，大型企业合作应用研究项目1项，其它项目20余项。利用空间探测数据与物理模式，研究磁暴时极区电离层来自太阳风与磁层的能量输入，极区电离层磁暴效应及其所受太阳风与行星际磁场的控制，以及电离层/热层暴全球特性；揭示极区热层大气焦耳加热与中纬电离层暴和热层大气密度与热层风扰动之间的关系、极区激发的大尺度重力波向赤道区传播及其与低纬度电离层相互作用等过程；极区对流电场向低纬地区的直接穿透；环电流衰减过程与低纬你离层/热层暴之间的关系;利用多手段海量空间探测数据分析处理与融合技术，以观测数据为基础的经验建模技术和神经网络等人工智能技术，建立了实用的电离层与热层空间天气预报工程模式．上述研究取得一系列创新成果,论文发表在JGR和GRL等国际高水平杂志上,受到高度评价和重视。

3）磁层与日地物理
      本方向在行星际扰动和磁尾动力学过程等方面取得的创造性成果发表在《Nature》上。 在日地扰动传播的数值模拟方面达到国际先进水平,获国家自然科学奖二等奖，近五年来承担面上项目2项，教育部重大项目1项，其它项目多项。首次在日地空间发现无碰撞磁场重联的观测证据，首次在地球磁尾得到多X-线的观测证据和在地球磁层顶部观测到伴随磁场重联的静电孤立波。无碰撞磁场重联论文在《Nature》发表后，受到国际空间界高度重视和评价。该研究涉及困扰天体物理、空间物理和等离子体物理近半个世纪有关磁能释放机制的重大难题，对推动磁场重联研究和解释宇宙空间中的快速爆发现象具有极其重要意义。Nature 和Science分别发表专门文章对其工作进行评论，世界空间物理泰斗、太阳风的发现者E.N. Parker教授亲笔来信表示祝贺和赞赏。