电离层调制加热能够有效激发极低频和甚低频(ELF/VLF)波，其中向上传播进入磁层的ELF/VLF波能够与高能电子发生共振相互作用，具有人工沉降高能电子、消除辐射带等潜在实际用途.本文综合运用射线追踪和试验粒子方法模拟电离层人工激发的单频ELF/VLF波在电离层和磁层的传播，以及在外辐射带层与高能电子的共振相互作用过程，通过投掷角和能量散射系数评估人工ELF/VLF波对磁层高能电子的共振散射效应.研究表明，电离层人工ELF/VLF波传播到磁层后呈现高倾斜性，传播所能跨域的空间范围主要取决于加热的纬度位置和调制频率.在内辐射带，与～100 keV到几个MeV高能电子发生一阶共振相互作用的为>10 kHz的VLF波段；在外辐射带，为几百Hz到1 kHz的ELF波段.对于L=4.5的外辐射带，试验粒子模拟结果显示，单个粒子在人工ELF波作用下投掷角和能量(α， E )的改变具有随机性，而所有试验粒子平均化的?α2和?E2随时间呈现出近似线性的增大，说明波粒共振散射过程体现出整体性.基于试验粒子模拟得到的共振散射系数表明，幅度为10 pT的人工ELF波可在外辐射带的磁赤道局地对1 MeV电子产生较强的投掷角散射效应，进而影响高能电子的损失、沉降等动力学过程.当人工ELF/VLF波在传播过程中变得高度倾斜，不仅最基本的一阶共振十分重要，高阶共振散射也具有较大效应.这些定量分析结果表明，通过电离层加热激发人工ELF/VLF哨声波来沉降、消除辐射带高能电子具有可行性.
波粒共振 试验粒子模拟 电离层调制 极低频和甚低频哨声波