極區電離層對日側磁重聯的回響研究

《極區電離層對日側磁重聯的回響研究》是依託山東大學，由張清和擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：極區電離層對日側磁重聯的回響研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張清和
• 依託單位：山東大學

中文摘要

日側磁重聯在太陽風-磁層耦合中起著非常重要的作用，它是太陽風能量、動量和質量向地球磁層輸運的主要途徑之一，並通過磁力線直接映射到極區電離層。因而研究極區電離層對日側磁重聯過程的回響，將有助於深入理解極區電離層-磁層耦合過程，能為近地空間環境和空間天氣變化的預測提供物理依據。本項目擬基於我國南極中山站和北極黃河站白天處在極隙區並形成地磁共軛的優越地理條件，利用中山站和黃河站極光成像系統和宇宙噪聲接收機及超級雙子極光雷達網（SuperDRAN雷達）、歐洲非相干散射雷達（EISCAT雷達）等的共軛觀測，結合Cluster、雙星、THEMIS等衛星的協同觀測數據，深入分析研究極區電離層對日側磁重聯過程的具體回響，分析探討日側磁重聯引起的極向運動（/雷達）極光結構的演化特徵及極區電離層對流增強和極區電漿塊等的觸發機制和控制因素。

結題摘要

本項目圍繞《資助項目計畫書》中的研究目標，按照項目計畫開展了研究工作，已圓滿完成項目設定各項預期目標。在本項目的資助下，項目組共獲取國際國內衛星和雷達及GPS TEC數據約1500 GB, 並自行編制了處理程式，對所有數據進行了處理分析。在此基礎上，項目負責人及項目組成員共發表項目相關的標註SCI學術論文9篇，投出學術論文3篇，其中1篇第一作者論文在《Science》上作為當期亮點發表，並受到國際國內媒體的大量關注和報導，並因此獲得國際無線電聯盟(URSI)授予的“青年科學家獎”。項目組成員多人次參加AGU、EGU、AOGS等國際國內學術會議，口頭宣讀或展板展示學術論文40餘篇次，其中包括大會特邀報告2個，一般邀請報告8個。主要研究進展如下： 分別通過聯合分析歐洲非相干散射雷達（EISCAT）和國際超級雙子極光雷達網（SuperDARN）的協同觀測數據以及GPS 總電子含量（TEC）數據（地-地聯合觀測）、 聯合分析歐空局Cluster衛星簇和我國地球空間雙星計畫等衛星和地面雷達以及我國北極黃河站極光的協同共軛觀測數據（星-地聯合觀測）、 聯合分析Cluster 衛星簇和我國雙星以及美國THEMIS衛星等的協同觀測數據（星-星聯合觀測）， 深入研究了極區電離層對日側磁層重聯的回響情況及日側磁重聯層的內部電漿結構等。主要研究成果包括：找到了磁重聯產生的開放磁力線的示蹤器——電漿雲塊；獲取了日側磁重聯產生的通量傳輸事件（FTEs）的演化特徵及其在南北半球極區電離層的回響情況；證實了重聯層中存在電漿特徵各不相同的多個亞層結構。