Space missions' observations have shown that waves such as lower hybrid waves (LHWs), whistler waves, and kinetic Alfven waves play a vital role in magnetic reconnection, turbulence, and particle acceleration. This paper studies the effect of nonlinearity and the magnetic islands on lower hybrid turbulence and current sheets in Earth's magnetopause region. The evolution of electromagnetic LHW has been studied with numerical model using pseudo-spectral method for spatial integration and finite difference method with modified predictor-corrector approach for temporal integration. We have considered both ion and electron dynamics and included electromagnetic and warm plasma effects in our model. The study outcomes reveal that both the nonlinear effects and magnetic islands are responsible for the evolution of LHWs and current sheets to a chaotic and turbulent state. We have also used the semi-analytical model to elaborate on the physics behind the localization. Finally, the nonlinear model with field perturbations (magnetic islands) is further used to elaborate on the electron energization and temperature anisotropy near reconnection regions. We have also discussed the relevance of model predictions in the context of the MMS mission observations at Earth's magnetopause.
宇宙ミッションによる観測は、下部ハイブリッド波（LHW）、ホイッスラー波、運動論的アルヴェン波などの波動が、磁気リコネクション、乱流、粒子加速において重要な役割を果たすことを示している。本論文では、地球磁気圏境界領域における下部ハイブリッド乱流と電流シートに対する非線形性と磁気島の影響を研究する。電磁LHWの時間発展は、空間積分に擬スペクトル法、時間積分に修正予測子・修正子法を用いた有限差分法を適用した数値モデルによって研究された。我々はイオンと電子の両方の動力学を考慮し、モデルに電磁効果と温かいプラズマ効果を含めた。研究結果は、非線形効果と磁気島の両方が、LHWと電流シートのカオス的かつ乱流的な状態への発展の要因であることを明らかにしている。また、局在化の背後にある物理を詳述するために半解析モデルも用いた。最後に、非線形モデルは、磁気島（場の摂動）を伴う場合について、リコネクション領域近傍での電子のエネルギー化と温度異方性を詳述するためにさらに使用された。さらに、地球磁気圏境界領域におけるMMSミッションの観測結果との関連で、モデル予測の妥当性についても議論した。