基於新型指數定量的研究電離層擾動與地磁活動的關係

《基於新型指數定量的研究電離層擾動與地磁活動的關係》是依託南昌大學，由陳洲擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於新型指數定量的研究電離層擾動與地磁活動的關係
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳洲
• 依託單位：南昌大學

項目摘要

地磁活動常常會引起電離層的擾動，作為一種常見的空間天氣現象，它會嚴重干擾短波通信，還會引起衛星信號發生突變，導致不可預知的方位誤差，因此對其特徵的研究將變的尤為重要。由於觀測手段和歷史資料的限制，早期主要以定性的理論研究為主，而定量上的研究還很欠缺。因此，本項目基於一種新型指數定量研究電離層擾動與地磁活動的時空關係。首先，利用空間分析方法研究在不同類型地磁活動條件下，指數所反映出的擾動的位置變化、分布類型、以及空間尺度，並試圖建立它們的最佳參數組合在空間上的一種定量關係。然後，利用新型指數的全球分布特性計算它與地磁活動指數之間的空間相關係數，並根據分布特徵研究其物理機制。最後，分析在不同時間尺度條件下空間相關係數的變化特徵，並深入研究其中具有顯著變化特徵的時間尺度，分析電離層擾動在該條件下可能的控制因素。這些定量結果將會加深對電離層擾動與地磁活動時空關係的理解，約束和驗證現有的理論模型。

結題摘要

本項目主要是利用基於白譜法構建的新型指數研究不同條件下地磁活動引起電離層擾動的差異性，同時採用空間分析方法研究指數所反映的電離層擾動的空間分布特徵。並通過構建電離層擾動指數來研究在不同地磁活動條件下的變化特徵，研究明白譜法構建的指數能夠非常有效且精確的提取由地磁活動造成的電離層擾動，該指數構建方法也將是一種潛在的技術來研究其他地球物理驅動源（如颱風）對電離層的作用。另一方面，深入的研究由地磁活動控制的電離層長期變化趨勢以及短期弱回響成因，分析不同時間尺度上電離層擾動受到地磁活動控制的全球分布特徵。用定量結果約束和驗證現有的與地磁活動相關的電離層擾動的理論模型，以增進對其的演化過程的理解。研究表明，短期的地磁活動的暴前條件會引顯著影響電離層對相鄰磁暴的回響效果。而長期地磁活動作用，在不同的太陽活動周期有著顯著的差異，並且在太陽活動下降期，地磁活動的作用效果通常達到了最高水平。在太陽活動高年，地磁活動作用效果較強但不穩定。而在太陽活動低年和上升期，地磁活動作用效果很弱。本項目的科學意義是不僅可能會對暴時小尺度電離層擾動的動力學過程有著深入的認識，以及探究出新的空間天氣預報方法。另外，研究成果將具有重要的套用價值，所獲得的暴時指數將可套用於業務性的空間天氣預報，面向用戶的空間天氣服務產品的、精細化程度、實用性都會有顯著的提高，從而提升空間天氣學及其相關套用在經濟社會和國家安全方面的重要作用。