濮祖蔭教授他長期從事磁層物理學(xué)研究，取得了一系列具有國際前沿水平的成果。迄今發(fā)表和合作發(fā)表SCI論文70余篇，SCI引用700余次，第一作者單篇最高引用100余次。

一、首次觀測到磁重聯(lián)過程的磁零點(diǎn)及其附近的三維磁場結(jié)構(gòu)

磁重聯(lián)是等離子體中的基本物理過程之一，在太陽風(fēng)暴和地球空間暴過程中起著關(guān)鍵性的作用。磁零點(diǎn)是重聯(lián)的發(fā)生地，三維空間的測度為零。濮祖蔭教授領(lǐng)導(dǎo)的跨學(xué)科合作科研組，分析歐洲空間局Cluster星座探測數(shù)據(jù)，利用微分拓?fù)鋵W(xué)方法，在地球磁尾觀測到等離子體磁重聯(lián)的磁零點(diǎn)。這一成果發(fā)表在2006年7月出版的 NATURE PHYSICS上，被評價(jià)為“首次獲得了磁零點(diǎn)的直接觀測證據(jù)”，是磁重聯(lián)研究的一個(gè)“極其重要的”進(jìn)展。歐空局科學(xué)部作為Cluster的“top story”對此做了詳細(xì)介紹和高度評價(jià)。

二、應(yīng)用地球空間雙星和Cluster星座對磁層頂磁重聯(lián)進(jìn)行新的觀測研究

磁層頂磁重聯(lián)是太陽風(fēng)－磁層耦合的主要過程。濮祖蔭及其合作者通過我國雙星和歐空局Cluster星座聯(lián)合觀測，獲得了向陽面低緯磁層頂發(fā)生“分量重聯(lián)”的大量的觀測證據(jù)；首次探測到磁層頂?shù)途晠^(qū)域“分量磁重聯(lián)”成對地產(chǎn)生開放磁通量管，它們分別向南北運(yùn)動；首次直接探測到在行星際磁場北向時(shí)，向陽面磁層頂?shù)途暱梢园l(fā)生X－線磁重聯(lián)。這些成果對進(jìn)一步揭示磁層頂磁重聯(lián)過程有重要意義。歐空局已將這些列為Cluster-雙星聯(lián)合觀測測的重要成果之一（EOS,2006-1-10）。

三、提出磁層亞暴的全球模型

磁層亞暴每天爆發(fā) 次，是中、近、遠(yuǎn)磁尾與極區(qū)電離層最主要的能量傳輸過程。濮祖蔭等提出了亞暴的“磁重聯(lián)－電流中斷協(xié)同模型”，解釋了亞暴觸發(fā)的全球特征，被國際同行評價(jià)為“對亞暴研究有極重要意義”。他還發(fā)現(xiàn)亞暴前夕近磁尾產(chǎn)生氣球模不穩(wěn)定性的證據(jù)，引發(fā)了國際同行的熱烈討論，并從理論上糾正了近磁尾不能產(chǎn)生氣球模的錯(cuò)誤結(jié)論。

四、發(fā)展了磁層邊界 K-H 不穩(wěn)定性理論

磁層邊界K-H不穩(wěn)定性是太陽風(fēng)—磁層粘性作用主要形式。濮祖蔭等首次論證了磁層邊界可壓縮K-H不穩(wěn)定波向磁層傳輸能量，向陽面總能通量可達(dá)到10－100 GW，為低頻地磁脈動起源于磁層邊界擾動的學(xué)說提供了理論基礎(chǔ)。他還全面揭示磁層邊界可壓縮K-H波的特性。本成果已被廣泛引用，應(yīng)用于磁層能量傳輸、磁層脈動及天體噴流與彗星研究。

五、同劉振興院士合作為發(fā)展磁層頂渦旋誘發(fā)磁重聯(lián)理論做出重要貢獻(xiàn)。

通量傳輸事件是磁層頂發(fā)生的瞬時(shí)磁重聯(lián)事件，是太陽風(fēng)－磁層耦合的重要過程之一。濮祖蔭對磁層頂渦旋誘發(fā)磁重聯(lián)理論發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。通量傳輸事件的發(fā)現(xiàn)者Russell 教授對這一理論評價(jià)道：“我認(rèn)為這是最先進(jìn)的和最真實(shí)的當(dāng)今適用的瞬時(shí)重聯(lián)模型”；“劉教授和濮教授顯然是這一領(lǐng)域的領(lǐng)先者”。

六、是“地球空間雙星探測計(jì)劃”主要發(fā)起人之一

濮祖蔭和劉振興院士一起提出我國雙星探測計(jì)劃建議，與歐空局Cluster星座配合，實(shí)現(xiàn)地球空間六點(diǎn)觀測。雙星計(jì)劃推動了我國空間探測跨越式的發(fā)展及我國與歐空局高層次的國際合作。濮祖蔭積極推進(jìn)對該計(jì)劃的實(shí)施。他建議雙星赤道衛(wèi)星的遠(yuǎn)地點(diǎn)應(yīng)距離應(yīng)增加到離地心11個(gè)地球半徑，這對雙星－Cluster聯(lián)合觀測的成功起了重要作用。

濮祖蔭教授2005年被美國地球物理學(xué)會任命為國際地球物理學(xué)領(lǐng)域權(quán)威核心期刊——Journal of Geophysical Research - Space Physics (JGR) 的新一屆亞洲與太平洋區(qū)域主編，任期4年，是第一位擔(dān)任JGR主編的中國內(nèi)地學(xué)者。