Abstract Although the occurrence rate of electromagnetic ion cyclotron (EMIC) waves is high in the outer magnetosphere (L > 7), it has been suggested in the past that a steep plasma density gradient region of the plasmapause is a preferred location for the generation of EMIC waves. To examine spectral properties of the EMIC waves occurred near the nominal location of the plasmapause (L = 4–5), we focus on Pc1-Pc2 waves observed at subauroral latitude Athabasca station (magnetic latitude: ~62°, and L ~ 4.6). A statistical study of 10,494 wave samples identified from Athabasca data for 2007–2008 reveals the following wave characteristics. (1) Wave frequencies are higher in the postmidnight-to-dawn sector and lower in the late afternoon sector. (2) They mostly appear to be in frequency band between helium and oxygen gyrofrequencies (i.e., He-band) calculated from the dipole field model magnetic field intensity at L = 4.6. (3) The occurrence rate of Pc1-Pc2 waves has a peak in the prenoon sector at 0900–1100 LT under quiet geomagnetic conditions (Kp ≤ 1), but is peaked in the afternoon sector under moderate and disturbed geomagnetic conditions (Kp ≥ 2). (4) The Pc1-Pc2 waves observed at Athabasca were composed of a mixture of left-hand, right-hand, and linearly polarized waves. By comparing previous and recent studies with these observations, we suggest that the subauroral latitude Pc1-Pc2 waves are associated with EMIC waves generated near the plasmapause and discuss the EMIC wave properties in a region of cold and dense plasmas containing heavy ions in the inner magnetosphere.

中文翻译：

---

在极光下纬度观测到的 EMIC Pc1-Pc2 波的统计研究

摘要 虽然电磁离子回旋 (EMIC) 波在外磁层 (L > 7) 中的发生率很高，但过去有人认为等离子体层顶的陡峭等离子体密度梯度区域是产生电磁波的首选位置。电磁波。为了检查在等离子顶峰的标称位置（L = 4-5）附近发生的 EMIC 波的光谱特性，我们关注在亚极光纬度阿萨巴斯卡站（磁纬度：~62°，L~4.6）观察到的 Pc1-Pc2 波. 对从 2007-2008 年阿萨巴斯卡数据中确定的 10,494 个波浪样本进行的统计研究揭示了以下波浪特征。(1) 午夜至黎明时段的波浪频率较高，而午后时段的波浪频率较低。(2) 它们大多出现在氦和氧回旋频率之间的频带内（即，He-band) 由偶极场模型磁场强度计算得出，L = 4.6。(3) Pc1-Pc2波的发生率在平静地磁条件下（Kp ≤ 1）的午前扇区在0900-1100 LT有一个峰值，但在中等和扰动地磁条件下（Kp≥2）的下午扇区出现峰值）。(4) 在阿萨巴斯卡观测到的 Pc1-Pc2 波由左旋、右旋和线偏振波的混合组成。通过将先前和最近的研究与这些观察结果进行比较，我们认为极光下纬度 Pc1-Pc2 波与等离子体层顶附近产生的 EMIC 波有关，并讨论了内部磁层中含有重离子的冷致密等离子体区域的 EMIC 波特性. (3) Pc1-Pc2波的发生率在平静地磁条件下（Kp ≤ 1）的午前扇区在0900-1100 LT有一个峰值，但在中等和扰动地磁条件下（Kp≥2）的下午扇区出现峰值）。(4) 在阿萨巴斯卡观测到的 Pc1-Pc2 波由左旋、右旋和线偏振波的混合组成。通过将先前和最近的研究与这些观察结果进行比较，我们认为极光下纬度 Pc1-Pc2 波与等离子体层顶附近产生的 EMIC 波有关，并讨论了内部磁层中含有重离子的冷致密等离子体区域的 EMIC 波特性. (3) Pc1-Pc2波的发生率在平静地磁条件下（Kp ≤ 1）的午前扇区在0900-1100 LT有一个峰值，但在中等和扰动地磁条件下（Kp≥2）的下午扇区出现峰值）。(4) 在阿萨巴斯卡观测到的 Pc1-Pc2 波由左旋、右旋和线偏振波的混合组成。通过将先前和最近的研究与这些观察结果进行比较，我们认为极光下纬度 Pc1-Pc2 波与等离子体层顶附近产生的 EMIC 波有关，并讨论了内部磁层中含有重离子的冷致密等离子体区域的 EMIC 波特性. 但在中度和扰动的地磁条件下（Kp ≥ 2）在下午扇区达到峰值。(4) 在阿萨巴斯卡观测到的 Pc1-Pc2 波由左旋、右旋和线偏振波的混合组成。通过将先前和最近的研究与这些观察结果进行比较，我们认为极光下纬度 Pc1-Pc2 波与等离子体层顶附近产生的 EMIC 波有关，并讨论了内部磁层中含有重离子的冷致密等离子体区域的 EMIC 波特性. 但在中度和扰动的地磁条件下（Kp ≥ 2）在下午扇区达到峰值。(4) 在阿萨巴斯卡观测到的 Pc1-Pc2 波由左旋、右旋和线偏振波混合组成。通过将先前和最近的研究与这些观察结果进行比较，我们认为极光下纬度 Pc1-Pc2 波与等离子体层顶附近产生的 EMIC 波有关，并讨论了内部磁层中含有重离子的冷致密等离子体区域的 EMIC 波特性.