磁暴期間我國低緯度地區電離層閃爍形態與機理研究

《磁暴期間我國低緯度地區電離層閃爍形態與機理研究》是依託北京大學，由張東和擔任負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：磁暴期間我國低緯度地區電離層閃爍形態與機理研究
• 項目負責人：張東和
• 項目類別：面上項目
• 依託單位：北京大學

項目摘要

低緯度地區電離層閃爍或者不均勻結構的形態與演化機理研究是電離層物理與空間天氣領域的重要研究內容，而磁活動期間的電離層不均勻結構形態特徵研究可以揭示控制該地區電離層不均勻結構發生、發展的主要空間環境參量和物理過程。本課題利用從低緯地區GPS原始數據提取的周跳數據、電離層閃爍數據、電離層常規觀測數據以及空間環境參量數據，開展電離層閃爍發生率與高仰角GPS周跳發生率之間的相關性分析；套用GPS周跳數據開展中國低緯度地區電離層閃爍平均形態的統計分析；根據磁暴期間空間環境特徵變化參量，進行磁暴期間電離層不均勻結構形態分析和機理分析；依據磁暴期間低緯度地區電離層不均勻結構演化過程的分析結果，完善依賴於地磁、電場以及背景大氣風場的低緯度電離層不均勻結構非線性數值模擬方法；開展磁暴期間電離層不均勻結構發生、發展過程的機理研究，揭示地磁活躍期間不同空間環境參量對電離層不均勻結構產生的增強或者抑制作用規律。

結題摘要

磁暴期間的低緯度地區電離層閃爍形態及機理是電離層閃爍研究的重要內容，磁暴期間，空間環境參量發生很大的變化，這些變化將影響到電離層的形態從而影響到電離層不穩定的狀態，同時磁暴期間的電離層擾動也會作為激發不均勻結構的種子作用。本研究利用我國低緯度地區的電離層閃爍數據，對低緯度地區電離層閃爍的形態進行了比較全面的研究，對磁活動與電離層閃爍發生率的關係進行了分析，總的來看，磁暴對低緯地區電離層閃爍具有抑制作用。利用GPS周跳檢測方法，提取了由於電離層閃爍效應造成的GPS周跳信息，並開展了周跳的地方時，季節，太陽活動周以及其與地磁指數之間的關係的研究。研究表明，一定仰角以上（＞25度）的GPS周跳可以作為電離層閃爍研究的替代參量。本課題對周跳與地方時，季節，太陽活動指數，地磁指數開展了模式化研究工作，作為重要研究成果，建立了一個我國低緯度地區的電離層閃爍效應模式，並將這一模式用於實際套用-我國低緯度地區電離層閃爍效應預報。在機理分析方面，本課題主要開展了平流層突然增溫等事件期間低緯度電離層赤道異常峰的形態變化的個例分析，以及電離層赤道異常峰的強度，時間變化的統計分析。這些研究結果對理解磁暴期間的電離層閃爍的變化是有幫助的。