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弥散极光是极区电离层能量输入的重要来源,其主要由静电电子回旋谐波（ECH）和哨声模合声波通过波粒相互作用将电子沉降到大气层,与大气分子发生碰撞而形成。前人研究表明,夜侧ECH波动可以通过投掷角散射电子导致高纬弥散极光的形成,从而对等离子体片电子的动力学演化过程有重要的影响。此外,ECH波导致的弥散极光,也会影响电离层的电导率和磁层粒子对流过程。因此,ECH波在电离层-磁层耦合过程中扮演着重要角色。由于观测限制,日侧弥散极光较难从日光中辨别区分出来,因而关于日侧弥散极光的研究较少。近年来,随着极区观测站的增多以及观测技术的发展,对日侧弥散极光的研究也有了较大提升。研究发现,日侧弥散极光存在于宽阔的MLT区间且对日侧磁层-电离层耦合有重要作用。关于日侧弥散极光的成因,前人研究主要认为由日侧合声波造成。虽然卫星观测发现ECH波广泛存在于日侧磁层,但是其对弥散极光产生过程的贡献并未得到人们的足够关注。因此,本文旨在研究ECH波的日侧空间分布特性以及ECH波对磁层电子（包括日侧弥散极光电子）的散射效应,一方面明晰日侧ECH波对产生日侧弥散极光的关键贡献,另一方面深入认知ECH波导致磁层电子沉降影响电离层-磁层耦合过程的重要作用。首先,本文利用高精度卫星数据对ECH波动在日侧的分布特性进行统计分析;继而,利用准线性理论定量评估了ECH波动对电子的散射系数,从而衡量其对日侧弥散极光形成的贡献;最后,本文细致地研究了ECH波动的线性不稳定与散射效应对波动及背景等离子参数的依赖性。本文的主要研究结论如下:1.本文利用四颗MMS卫星2015年9月1日至2018年8月30日的高精度波动数据,对日侧第一阶ECH波动发生率和波幅的空间分布特性进行统计分析。研究结果表明,日侧ECH波主要发生在外磁层（L-shell=8-12）的午前侧,且平均波幅值Ew>0.1 m V/m。此外,除了典型的近赤道（|MLAT|≤15°）区域外,日侧ECH波动在高纬度区域（15°<|MLAT|≤40°）也有一定的发生率和波幅值,这可能是由远离赤道的磁场极小值造成。本文所报道的日侧ECH波动发生率的双峰值以及在午前侧较强的发生率表明ECH波可能是日侧弥散极光形成的重要机制。此外,本文中给出了波幅和功率谱密度峰值频率在不同L-shell、MLT和地磁活动指数的统计平均值,为地球磁层日侧ECH波的研究提供了更精确的统计分布模型。该模型可以作为准线性扩散理论的输入以合理的评估ECH波投掷角散射电子的效率,从而衡量波动对磁层电子动力学演化过程的影响和对弥散极光电子沉降的贡献。2.在统计观测的基础上,本文选取了MMS1卫星于2015年12月11日所观测到的一个日侧高纬ECH波动的典型事例。通过卫星观测,结合较为接近真实的磁场模型、与观测较为吻合的拟合电子分布、以及随纬度变化的传播角模型等数值模型,本文计算了准线性电子弹跳平均散射系数,从而定量地评估了日侧ECH波动散射作用对电子弥散极光的沉降的贡献。研究结果表明,日侧ECH波动可以以几小时至约1天的时间尺度有效的投掷角散射较宽能量范围（约300 e V-10 ke V）和赤道投掷角（<～45°）的电子。对于～300 e V-2 ke V的弥散极光电子,波动导致的散射系数接近强散射水平,从而可以将损失锥几乎完全填充,且电子沉降通量与观测通量相当,表明日侧ECH波对日侧弥散极光的形成起重要作用。3.为了加深对ECH波的激发机制和散射效应的理解,本文利用动理学理论和准线性理论进行了细致的参量化研究,分析了ECH波的线性不稳定性和电子散射效应对背景电子密度、磁场强度、热电子占比以及损失锥深度与宽度五个重要参数的依赖性。结果表明,波动增长率和色散关系皆对电子密度、磁场强度以及热电子占比有较强依赖性;而损失锥深度与宽度主要影响增长率的大小。波动增长率峰值频率随电子密度增大而增大,随磁场强度和热电子占比的增大而减小,而对损失锥参量的变化无明显响应。ECH波主要对百e V至数ke V的电子起散射作用,其中对低投掷角电子主要进行投掷角散射,对高投掷角电子主要进行能量散射。随电子密度的增大,波动散射系数变强;随磁场强度和损失锥深度的增大,波动对电子的散射作用减弱;随热电子占比增大,波动散射系数先减小后增大;随损失锥宽度的增大,波动散射系数先增大后减小。此外,与投掷角散射系数相比,参数的变化对能量散射系数的影响更显著。